Егоров - Основы учения об антибиотиках - 1986 (947288), страница 24
Текст из файла (страница 24)
Динамика изменения концентрации грамицндина С в спорах при прорастании нх в синтетической среде, в среде с бульоном Хотгпнгера и в фнзнолопгческом растворе показана в табл. 20. таблица лб Иаиенение концентрации траиицнаина С а процессе прорастания спор и яьтъиейиито равнития клеток Ваацит злей !ио Егорову н Коршунову, !Эбэ! Приведенные в табл. 20 данные убедительно показывают, что споры Вас. Ьгеиз, помещенные в питательные среды, уже в первые 6 — 9 ч теряют практически нацело весь антибиотик, в них содержащийся. На более богатой по составу среде (бульои Хоттингера) грамициднп в спорах не обнаруживается уже к 6 ч после начала инкубапин свор, затем количество антибиотика в вегетативных клетках начинает вновь наиапливаться, и уже к 21 ч его содержится в 2 раза больше, чем в исходных спорах.
1-1а синтетической среде этот пропесс несколько растянут, но имеет ту жетенденнию (рпс. 5). Прп помещении спор в физиологический раствор (0,8%-ный раствор ХаС1) прорастания их не наб.тюдается, количество антибиотика в этих условиях уменьшается всего лишь на 16е!е. При этом и масса спор снижается на 16,5е'. Грамициднн С не выделя- !О! ая Е7Е ;уз Дбп ° В. и В б й' й са В/гааги «ульпибироба«ич, и Рис.
и, Дпнаипиа птисисиви гранннпдипа С прп прорастании спор и рювитии вегвгативныт настин Ваггяит Ьгесм иа бульоне Хоттннгсра (по Егорову и Коршунову, 1963) 102 ется в окружающую среду прорастающими спорами, п антибиотик не удается обнаружить в среде. Грамицидни С в синхронно прорастающих спорах Вас. Ьгеп/з Гт-варианта через 4 ч инкубации не обнаруживается нн в спорах, ни в окружающей пх среде. Однако оя присутствует в разрушенных ультразвуком проросших сворах. Это указывает на то, что, вопервых, при иикубаццн спор часть антибиотика разрушается и, повторых, по-видимому, часть грамиднцииа С прочно связывается с клеточной мембраной и не экстрагируется спиртом. Грамидпцин С, добавленный к среде для культивирования Вас. Ьгеии в концентрации от 30'до 100 мкг/мл, тормозит нли, наоборот, ускоряет процесс спорообразоваиия клеток этого организма.
Например, прп внесении антибиотика в концентрации 30 мкг/мл в среду, в которой происходит нормальпьш синтез грамицндпна С культурой Впс. Ьгеогз Р -варианта, пли при ингпбнрованнп процесса биосннтеза (среда с )$-феннл р-аланггноаг), через 13 ч развития бактерий наблюдается заметная стимуляция спорообразования изучаемойкультурой.Но такая же концентрация грамицидина С прп добавлении к среде, содержащей стимулятор биосннтеза антибиотика ф-фенил-а-алаипн), задерживает процесс спорообразованни при нормальном росте бактерий. Содержащийся в спорах Вас.
Ьгеаи Гт-варианта грампцидин С '1пРимеРио 35 — 50~)г от количества антибиотика, накапливающегося в вегетативиых клетках) задерживает их прорастание на 4— 5 ч по сравнению со временем прорастания спор Р п 8-вариантов Вас. Ьгер/з, не синтезируюших грамнцндин С, а также по сравнению со временем прорастания спор К-варианта, полученными в результате развития бактерий на синтетической среде с р-феяинт-(1- аланином (ингнбнтор образования грампциднна С). Ранее считалось, что молекула грамицндина С, благодаря наличию в ее структуре двух остатков В-фен!!ладан!!!га, устойчива н протеолитичесинм ферментам.
Однако в (960 г. пз культуры Вас. зиЬИИз была выделена протеиназа, сцособиая расщеплять некоторые полнпептидпые антибиотики, в том числе и грампцпднн. Под действием втой протепназы молекула грамицпдпна С подвергается гидролизу в звене Е-валин-(.-орннтггн. Комплексный ферментный препарат проиаза, образуемый одшги видом аитнномицета, и нейтральная протеиназа фирмы Иапазо, выделенная нз Вас. зиЬ(гу!з, пнвктивируют грамицпднп (на 50'о). Субтилнзин таким действием не обладает (табл.
2!). Тиблияа 27 Действие некоторых протеолитичесиих ферментов ва грамицпдни С при 37 С (исходиая коипеитрация аитнбиотвка 1214 мкг!мл! (по Егорову, Выпияч, лКариковой и др, !975) Количество ранит~манного грвмвюмнна, М Время нвнуоаюл, ч навванне нродуиент Вага!!иа аиЫг1М 5ггсргогирсеа иг!асиз Ваа'Ииа зибтгугз Протспгюэз 1чааазо Проказа Субтилпзпв Коитроль !без фермента) 24 46 4 48 24 48 24 48 55 55 50 50 О 0 0 0 Фермент грамнмндннаав ГрамажЮ1н С. юн умл онмт Озямв аен термину нонгроаь геен ферменгм 60 28 45,7 !г!саодиан копцевтрация Кочичество аитибиотика после 24 ч Разрушеиие грачпцидииа, е4 60 60 0 103 Напш настойчивые исследования показали, что сами плетки и прорастающие споры продуцента грампцидипа С способны образовывать фермент грамгщпдпназу, инактивирующий этот антибиотик. Приведенные в табл.
22 данные наглядно уиазывают на то, что более 45Ъ грамнцидина С под действием фермента, изолпроваиноТаблга!а 22 Разрушение грвмицидиив С фермеитом грамицидимаюй, выделеииым из прорастающих спор Ваи'Миа Вгемз ГИ-справит) и течение 24 ч прв 3?гС Окно Кннтрннн Грзмициднн С и инкубационной смеси, мкггмл Белок и ннкубманонной смеси, мкг1мл Грамицидин С и смеси через 24 ч инкубацни, мкгЛнл Фермент грамнцидпназа действует по типу хпмотрппспн-протеазы, разрывая пептидпые связи, образованные карбокспльнымн группамп фенплаланина и лейцниа.
Интересным оказался факт, что грампцпдпиазу образуют развпвающиесн культуры всех вариантов (сс, $, Р+, Р-) Впс. Ьгепрх (табл. 241. Таблица 24 Разруимнне грамнцнднна С ферзммюм грамицидиназой, выделенамм кз «улатуразьиой мндкостн четырех вариантов Востгггм Зггосз 124 ч, 1 ЗТ'С1 рнэрумтнне «нтнбннтнкн. У ° Внрнннн амп(нн згтнм 1300 1400 1000 1ООО 170 500 370 120 бу бгб Таким образом, теперь мы с полным основанием можем сказать, что исчезновение части антибиотика, находящегося в большом количестве в спорах Вас. Ьгеи1з, в процессе пх прорастания связано с действием фермента грамнцпдпназы, образуемого прорастающими спорамн. Ферментатпвную инактпвациго антибиотика в момент прорастания спор следует рассматривать в качестве определенного приспособления, обеспечивающего снятие ингибирующего действия грамициднна С на процесс прорастания спор. Одновременно с ферментатпвной ннактпвацней грамнцпдпна С в прорастающих спорах Вас.
Ьгеогз происходит связывание анти- 104 го нз прорастакзщпх спор Вас. Ьгея(а, разрушается в течение 24 ч ири 37'С. С помощью злектрофореза в полиакрплазгпдгсоаг геле пз белкового комплекса Впс. Ьгеп1з наг, О. В. была выделена фракции, инактивнрующая молекулу грамнцнднна С (табл. 231. Таблица 22 Инаигнаацнн Пммиинднна С фракцией белковою комц кулнгурааниой мидиостн Васгггиз бггргз таг.
б. В. бнотпка фосфознцпдзмп. Взаимодействие антибиотика с фракцией фосфолшшдов, выделенных из клеток 24-часовой культуры, показано в табл. 25. Табшща 2З Вланвнвеяетнне грамнпихнна С е йоорелнпнаамн еооетненнего нроарнента (по З1аркеловоГЬ Юзннет н Егорону, 19811 свв лм лииинов Гииммими С. иипиим Фасомлимоии в нлиииили, мм/мл Влив~ил Вил'и и ииивниим! мив/мл .и во".ли инка Овиии, миг/мл 120 220 100 Зо 100 100 100 100 42 41 42 76 Приведенные данные определенно показывают, что грамицидин С, образовавшийся в клетках Вас, Ьгеп1з или добавленный к среде, не безразличен для клеток собственного продуцента. Он играет определенную роль в жизнедеятельности образующего его организма, включая процессы дифференциации клеток Вас. Ьгеои. Грамицидин С, внесенный в среду, усиливает процесс биосинтеза антибиотика, в зависимости от концентрация н стадия развития бактерий он тормозит влн ускоряет процесс образования спор.
Н и з н н. Прн засеве свежей питательной среды культурой Игер1асоссиз 1ас11з вместе с посевным материалом вносится и низин. Отмечено, что количество общего низина (внутриклеточного и антибиотика, содержащегося в культуральной жидкости) в процессе развития бактерий снижается н к концу периода лаг-фааы клетки стрептококка практически не содержат антибиотика.
Синтез низина происходит после экспоненциального роста бактерий,,в период ранней стационарной фазы. Снижение синтеза антнбнотика в указанный период развития бактерий обусловлено изменением третнчной структуры илп степени полимеризацни антибиотика. Однако не следует исключать в процессе инантпвацин низина п участие определенных знзиматпческпх систем типа ннзиназ, так как уменьшение количества низина происходит как в клетках стрептококка, так н в культуральиой жидкости. Есть указания о том, что некоторые штаммы бантерпй способны разрушать этот антибиотик. Длительность лаг-фазы клеток, взятых в качестве посевного материала в разные периоды их развития, зависит от количества внутриклеточного ннзнпа: чем меньше клетки стрептококка содержат антибиотика, тем короче у пих лаг-фаза, и, наоборот, с увеличением внутрнклеточного низина набллодается удлинение лаг-фазы роста бактерий.
Снижение общего количества низина в лат-период развития Ягер1осоесиз 1асйз н синтез антибиотика в более поздний период роста подтверждает значение низина в качестве важной части бактериального ростового цикла стрептококка. Низин, по-видимому, связан с контролирующим механизмом, который не оказывает влияния па скорость роста продуцепта антибиотика, по задерживает начало роста новых клеток. Низин в концентрации !500 и 2000 ед. В/мл среды (37 н 50 мкг(мл) снижает в течение первых двух суток рост биомассы 51г. 1ас11з в 2,5 и 4 раза соответственно.
Значительно при этом снижается и биосинтез антибиотика. В средах, содержащих недостаточное для нормального развития количество азота (! — 2 мгЪ МН~ при норме 29 мгЪ), сильно снижается рост стрептококка п образование антибиотика. Добавление в этих условиях к среде низина способствует увеличению роста биомассы В1г. 1асВз п некоторому повышению образования антибиотика. Указанный факт дает основание предполагать. что в условиях недостатка азота в среде и добавления к ней низина последний может потребляться стрептококком как источник азота. Полипептидные антибиотики мокнут подавлять рост организмовпродуцентов этих биологически активных веществ в тех концентрациях, которые образуются в процессе развития организмов. Эти антибиотики, по-видимому, выполняют регуляторную функцию в процессе перехода вегетатпвпых клеток в споры, оказывая влияние иа ДНК-репликацию, синтез клеточной стенки, функцию мембран и другие процессы.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
