АНТИБАКТЕРИАЛЬНАЯ АКТИВНОСТЬ ЭКЗОГЕННЫХ АНИОННЫХ ФОСФОЛИПИДОВ В ОТНОШЕНИИ Mycobacterium tuberculosis И Escherichia coli

Исследовано влияние анионных фосфолипидов: кардиолипина, фосфатидилглицерина и фосфатидной кислоты на рост грамотрицательных бактерий E. coli BL21(DE3), а также на грамположительные бактерии M. tuberculosis H37Rv. Показано, что воздействие всех изученных анионных фосфолипидов на бактерии имеет дозозависимый характер: липиды в концентрациях до 335 мкМ не оказывают никакого действия на бактерии, тогда как в концентрациях выше 335 мкМ ингибируют рост и вызывают гибель клеток обоих микроорганизмов. С помощью тест-системы на основе штамма E. coli CSH50 sfiA::lacZ при культивировании бактерий с указанными фосфолипидами обнаружена индукция ДНК-репарационного SOS-ответа клеток, что является свидетельством повреждения ДНК из-за стабилизации липидами переходных комплексов ДНК-топоизомеразы (I или II типа) с временно расщепленной этим ферментом ДНК. Однако ни фосфатидилглицерин, ни фосфатидная кислота не влияли на активность ДНК-топоизомераз обоих типов из E. coli в экспериментах in vitro. В то же время кардиолипин, несмотря на ингибирование активности этих ферментов, не стабилизировал переходные комплексы. Таким образом, повреждение ДНК в присутствии этих анионных фосфолипидов не связано с их действием на ДНК-топоизомеразы. Полученные данные об их бактерицидной активности в отношении грамположительных M. tuberculosis и грамотрицательных E. coli позволяют предложить анионные фосфолипиды в качестве самостоятельных антибактериальных агентов или же в виде матрицы для создания эффективных липосомальных форм лекарственных препаратов, в частности, противотуберкулезных.

анионные фосфолипиды, бактерицидное действие, ДНК-топоизомеразы

1. Андреевская С.Н., Смирнова Т.Г., Жогина Ю.А., Смирнова Д.И., Микулович Ю.Л., Сорокоумова Г.М., Черноусова Л.Н., Селищева А.А., Швец В.И. // Докл. АН. 2010. Т. 434. С. 705-708.

2. Смирнова Т.Г., Микулович Ю.Л., Андреевская С.Н., Сорокоумова Г.М., Черноусова Л.Н., Селищева А.А., Швец В.И. // Биофарм. журн. 2011. Т. 3. № 2. С. 19-27.

3. Silhavy T.J., Kahne D., Walker S. // Cold Spring Harb. Perspect. Biol. 2010. V. 2. № 5. P. a000414.

4. Guenin-Macé L., Siméone R., Demangel C. // Transboundary and Emerging Diseases. 2009. V. 56. № 6-7. P. 255-268.

5. Lewis R.N.A.H., McElhaney R.N. // Bioch. Biophys. Acta. 2009. V. 1788. № 10. P. 2069-2079.

6. Sekimizu K.J. // Chem. and Phys. of Lipids. 1994. V. 73. № 1-2. P. 223-230.

7. Mileykovskaya E., Fishov I., Fu X., Corbin B.D., Margolin W. Dowhan W. // J. Biol. Chem. 2003. V. 278. P. 22193-22198.

8. Arias-Cartin R., Grimaldi S., Pommier J., Lanciano P., Schaefer C., Arnoux P., Giordano G., Guigliarelli B., Magalon A. // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 2011. V. 108. Р. 7781-7786.

9. Gold V.A.M., Robson A., Bao H., Romantsov T., Duong F., Collinson I. // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 2010. V. 107. P. 10044-10049.

10. Charalambous K., Miller D., Curnow P., Booth P.J. // BMC Biochem. 2008. V. 25. P. 9-31.

11. Haines T.H., Dencher N.A. // FEBS Letters. 2002. V. 528. № 1. P. 35-39.

12. Alvis S.J., Williamson I.M., East J.M., Lee A.G. // Biophys. J. 2003. V. 85. P. 3828-3838.

13. Kawai F., Hara H., Takamatsu H., Watabe K., Matsumoto K. // Genes Genet. Syst. 2006. V. 81. № 2. P. 69-76.

14. Minami N., Yasuda T., Ishii Y., Fujimori K., Amano F. // J. Biochem. 2011. V. 149. № 5. P. 519-527.

15. Wang X., Devaiah S.P., Zhang W., Welti R. // Prog. Lipid Res. 2006. V. 45. № 3. P. 250-278.

16. Mizushima T., Natori S., Sekimizu K. // Biochem. J. 1992. V. 285. P. 503-506.

17. Бергельсон Л.Д., Дятловицкая Э.В., Молотковский Ю.Г., Батраков С.Г., Барсуков Л.И., Проказова Н.В. Препаративная биохимия липидов. M.: Наука, 1981. 256 с.

18. Ghilarov D., Serebryakova M., Shkundina I., Severinov K. J. // Biol. Chem. 2011. V. 286. P. 26308-26318.

19. Garg S.K. Valente E., Greco E., Santucci M.B., De Spirito M., Papi M., Bocchino M., Saltini C., Fraziano M. // Clin. Immunol. 2006. V. 121. № 1. P. 23-28.

20. Сорокоумова Г.М., Андреевская С.Н., Смирнова Т.Г., Петрова Е.Е., Жогина Ю.А., Калашникова Т.Ю., Черноусова Л.Н., Селищева А.А., Швец В.И. // Бюлл. эксперим. биол. и мед. 2009. Т. 147. С. 550-553.

21. Ушаков В.Ю. // Вестник Пермского университета. 2010. № 2. С. 19-30.

22. Chen C.R., Malik M., Snyder M., Drlica K. // J. Mol. Biol. 1996 . V. 258. № 4. P. 627-637.

23. Wiseman H., Halliwell B. // Biochem. J. 1996. V. 313. P. 17-29.

24. Микулович Ю.Л., Сорокоумова Г.М., Селищева А.А., Швец В.И. // Вестник МИТХТ. 2012. T. 7. № 4. С. 58-63.

25. Schlame M. // J. Lipid Res. 2008.V . 49. P. 1607-1620.

26. Бугреев Д.В., Невинский Г.А. // Успехи биол. xимии. 2009. Т. 49. С. 129-158.