Разработка метода выделения лизоцима из слюны человека

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Введение. Растущая антибиотикорезистентность диктует необходимость поиска альтернативных антимикробных препаратов. Среди перспективных прототипов – антимикробные полипептиды, в том числе лизоцим. Существующие методы выделения лизоцима человека менее разработаны в сравнении с методами получения лизоцима из других видовых источников.

Цель исследования – разработка простого и быстрого метода выделения лизоцима из слюны человека, который может быть реализован в условиях лабораторий, специализирующихся на биохимии пептидов и низкомолекулярных белков.

Материал и методы. Слюну человека обрабатывали NaCl, центрифугировали, пропускали через фильтры с диаметром пор

0,45 мкм, подвергали двухступенчатой твердофазной экстракции на картриджах C18 (элюция 20%-ным и 60%-ным ацетонитрилом), а также обращенно-фазовой высокоэффективной жидкостной хроматографии на колонке C18 в градиенте ацетонитрила и рехроматографии. Гомогенность и соответствие молекулярной массы лизоцима подтверждали электрофорезом в полиакриламидном геле в присутствии додецилсульфата натрия. Ферментативную активность устанавливали с помощью турбидиметрического анализа в присутствии Micrococcus lysodeikticus. Наличие антимикробной активности выявляли методом наложения геля после электрофореза в кислой системе на гель с бактерией Listeria monocytogenes.

Результаты. Обработка слюны 62,5–1000 мМ NaCl не влияла на содержание общего белка в супернатантах после центрифугирования. Обработанную 0,5 М NaCl и профильтрованную слюну подвергали двухступенчатой твердофазной экстракции. После отделения компонентов, элюирующихся 20%-ным ацетонитрилом, использовали компоненты, элюирующиеся при 60% аце-тонитрила, для проведения высокоэффективной жидкостной хроматографии, в результате которой получили мажорный пик. Фракции, соответствующие мажорному пику, использовали для дополнительной очистки и анализа. Полученный препарат содержал белок, по молекулярной массе соответствующий лизоциму. Белок обладал мурамидазной активностью в отношении клеточных стенок M. lysodeikticus и антимикробной активностью в отношении L. monocytogenes.

Выводы. В настоящей работе удалось разработать простой метод выделения лизоцима из слюны человека (около 5 мкг очищенного белка из 1 мл слюны). Протокол сохраняет важнейшие биологические свойства лизоцима.

Об авторах

И. А. Кренев

ФГБНУ «Институт экспериментальной медицины»

Автор, ответственный за переписку.
Email: il.krenevv13@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0001-7970-3291
SPIN-код: 1411-0962

аспирант, мл. науч. сотрудник, отдел общей патологии и патологической физиологии

Россия, Санкт-Петербург, 197022, ул. Акад. Павлова, 12

М. Н. Берлов

ФГБНУ «Институт экспериментальной медицины»

Email: berlov.mn@iemspb.ru
ORCID iD: 0000-0001-5191-0467
SPIN-код: 9006-6127

кандидат биологических наук, ст. науч. сотрудник, отдел общей патологии и патологической физиологии

 

Россия, Санкт-Петербург, 197022, ул. Акад. Павлова, 12

Список литературы

  1. Ventola C.L. The Antibiotic Resistance Crisis: Part 1: Causes and Threats. P & T. 2015;40(4): 277–283.
  2. Ventola C.L. The Antibiotic Resistance Crisis: Part 2: Management Strategies and New Agents. P & T. 2015; 40(5): 344–352.
  3. Ghosh C., Sarkar P., Issa R., Haldar J. Alternatives to Conventional Antibiotics in the Era of Antimicrobial Resistance. Trends in Microbiology. 2019; 27(4): 323–338. doi: 10.1016/j.tim.2018.12.010.
  4. Fleming A. On a Remarkable Bacteriolytic Element Found in Tissues and Secretions. Proceedings of the Royal Society of Lon-don. Series B. 1922; 93: 306–317. doi: 10.1098/rspb.1922.0023.
  5. Ragland S.A., Criss A.K. From Bacterial Killing to Immune Modulation: Recent Insights into the Functions of Lysozyme. PLoS Pathogens. 2017; 13(9): e1006512. doi: 10.1371/jour-nal.ppat.1006512.
  6. Ferraboschi P., Ciceri S., Grisenti P. Applications of Lysozyme, an Innate Immune Defense Factor, as an Alternative Antibiotic. Antibiotics (Basel). 2021; 10(12): 1534. doi: 10.3390/antibiotics10121534.
  7. Shahmohammadi A. Lysozyme Separation from Chicken Egg White: a Review. European Food Research and Technology. 2018; 244: 577–593. doi: 10.1007/s00217-017-2993-0.
  8. Liu B.L., Ooi C.W., Ng I.S. et al. Effective Purification of Lysozyme from Chicken Egg White by Tris(hydroxyme-thyl)amino-methane Affinity Nanofiber Membrane. Food Chemistry. 2020; 327: 127038. doi: 10.1016/j.food-chem.2020.127038.
  9. Yao X., Du T., Guo J. et al. Extraction and Characterization of Lysozyme from Salted Duck Egg White. Foods. 2022; 11(22): 3567. doi: 10.3390/foods11223567.
  10. Mohamed R., Campbell J.L., Cooper-White J. et al. The Impact of Saliva Collection and Processing Methods on CRP, IgE, and Myoglobin Immunoassays. Clinical and Translational Medicine. 2012; 1(1): 19. doi: 10.1186/2001-1326-1-19.
  11. Jenzano J.W., Hogan S.L., Lundblad R.L. Factors Influencing Measurement of Human Salivary Lysozyme in Lysoplate and Turbidimetric Assays. Journal of Clinical Microbiology. 1986; 24(6): 963–967. doi: 10.1128/jcm.24.6.963-967.1986.
  12. Bradford M.M. A Rapid and Sensitive Method for the Quantitation of Microgram Quantities of Protein Utilizing the Principle of Protein-Dye Binding. Analytical Biochemistry. 1976; 72: 248–254. doi: 10.1006/abio.1976.9999.
  13. Schägger H., von Jagow G. Tricine-Sodium Dodecyl Sulfate-Polyacrylamide Gel Electrophoresis for the Separation of Pro-teins in the Range from 1 to 100 kDa. Analytical Biochemistry. 1987; 166(2): 368–379. doi: 10.1016/0003-2697(87)90587-2.
  14. Mörsky P. Turbidimetric Determination of Lysozyme with Micrococcus lysodeikticus Cells: Reexamination of Reaction Conditions. Analytical Biochemistry. 1983; 128(1): 77–85. doi: 10.1016/0003-2697(83)90347-0.
  15. Lehrer R.I., Rosenman M., Harwig S.S. et al. Ultrasensitive Assays for Endogenous Antimicrobial Polypeptides. Journal of Immunological Methods. 1991; 137(2): 167–173.
  16. doi: 10.1016/0022-1759(91)90021-7.
  17. Panyim S., Chalkley R. The Heterogeneity of Histones. I. A Quantitative Analysis of Calf Histones in Very Long Polyacrylamide Gels. Biochemistry. 1969; 8(10): 3972–3979. doi: 10.1021/bi00838a013.
  18. Schipper R.G., Silletti E., Vingerhoeds M.H. Saliva as Research Material: Biochemical, Physicochemical and Practical Aspects. Archives of Oral Biology. 2007; 52(12): 1114–1135. doi: 10.1016/j.archoralbio.2007.06.009.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
2. Рис. 1. Профиль элюции, полученный в ходе проведения твердофазной экстракции обработанной слюны. Объем каждой фракции – 5 мл

Скачать (50KB)
3. Рис. 2. Результаты ОФ-ВЭЖХ препарата, полученного в ходе твердофазной экстракции обработанной слюны человека

Скачать (41KB)
4. Рис. 3. Результаты очистки лизоцима человека с помощью ОФ-ВЭЖХ

Скачать (41KB)
5. Рис. 4. Результаты аналитического электрофореза лизоцима человека в полиакриламидном геле в денатурирующих условиях в присутствии SDS: st – стандарт молекулярных масс; 1 – лизоцим куриного яйца; 2 – полученный препарат лизоцима слюны человека

Скачать (140KB)
6. Рис. 5. Результаты оценки ферментативной активности полученного препарата лизоцима турбидиметрическим методом

Скачать (36KB)
7. Рис. 6. Результаты электрофореза в полиакриламидном геле кислой системе и антимикробного теста методом наложения геля: 1 – дорожка на полиакриламидном геле с полученным препаратом лизоцима человека; 2 – агарозный гель с бактерией на чашке Петри, содержащий две зоны ингибирования; 3 – дорожка на полиакриламидном геле с полученным препаратом лизоцима человека после наложения на агарозный гель; 4 – лизоцим куриного яйца. Всюду верхняя белковая полоса содержит димеры лизоцима, нижняя – мономеры лизоцима

Скачать (134KB)

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».