Журнал микробиологии, эпидемиологии и иммунобиологии. 2019; 1: 22-28
СВОЙСТВА НАТИВНЫХ БЕЛОКСОДЕРЖАЩИХ АНТИГЕНОВ STREP TOCOCCUS PNEUMONIAE
https://doi.org/10.36233/0372-9311-2019-1-22-28Аннотация
Цель. Исследование иммунохимических и иммунобиологических свойств нативных белок-содержащих антигенов пневмококка (БсАП). Материалы и методы. Штаммы S. pneumoniae, используемые в работе, получены из ЦКП коллекция НИИВС им. И.И. Мечникова. Изучали химический состав, молекулярную массу полученных антигенов в SDS-электрофорезе и титры антител к ним в иммуноферментном анализе (ИФА). Протективную активность БсАП определяли в опытах активной защиты мышей. Результаты. Белоксодержащие антигены пневмококка выделяли из S. pneumoniae серотипов 3, 6В, 10А, 14, 19F, 23F и 36. По химическому составу препараты содержали от 16 до 35 % белка. В SDS-электрофорезе в полиакриламидном геле (ПААГ) установлено, что молекулярная масса БсАП находилась в диапазоне от 14 до 116 кДа. С помощью ИФА показана перекрестная активность нативных антигенов. Практически все препараты реагировали с антимикробной кроличьей сывороткой, полученной к 19F серотипу (р≤0,05). Сыворотка 14 серотипа была менее активной, с ней взаимодействовали БсАП, полученные из 14 и 19F серотипов (р≤0,05). В реакции преципитации по Оухтерлони подтверждено, что препараты серотипов 3, 6В, 14, 19F и 36 реагировали с кроличьей иммунной сывороткой, полученной к серотипу 19F S. pneumoniae. В иммуноблоттинге установлено, что БсАП, выделенные из серотипов 3, 6В, 10А, 14, 19F и 36, связывались с моноклональными антителами к пневмококковому белку — пневмолизину. В серии экспериментов in vivo показано, что БсАП защищали животных от внутрибрюшинного заражения S. pneumoniae в гомологичной и гетерологичной системах (р≤0,05). Заключение. Выявленная иммунохимическая и перекрестная протективная активность БсАП в опытах in vitro и in vivo позволяет отобрать препараты, полученные из серотипов 6В, 10А, 19F и 36, как наиболее перспективные для дальнейшего изучения внутривидовой протективной активности отдельных нативных белков пневмококка.
Список литературы
1. Белошицкий Г.В., Королева И.С. Серотиповая характеристика штаммов S. pneumoniae в Москве. Эпидемиология и вакцинопрофилактика. 2014, 1 (74): 90-97.
2. Вишнякова Л.А., Резцова Ю.В., Сологуб Т.С. и др. Этиология острой пневмонии на фоне гриппа и других острых респираторных вирусных инфекций. Журн. микробиол. 1986, 8: 5-10.
3. Воробьев Д.С., Семенова И.Б., Курбатова Е.А. Белки Streptococcus pneumoniae: перспективы создания вакцины против пневмококковой инфекции. Журн. микробиол. 2010, 6: 98-104.
4. Гланц С.А. Медико-биологическая статистика. М., Практика 1999.
5. Костинов М.П., Андреева Н.П., Петрова Т.И. Клиническая и эпидемиологическая эффективность вакцинопрофилактики пневмококковой инфекции у детей. Эпидемиология и инфекционные болезни. 2013, 3: 45-52.
6. Костюкова Н.Н., Бехало В.А. Факторы патогенности пневмококка и их протективные свойства. Журн. микробиол. 2014, 3:67-77.
7. Харит С.М. Пневмококковые вакцины. Вакцины и вакцинация. Под ред. В.В. Зверева, Б.Ф. Семенова, Р.М. Хаитова. М., ГЭОТАР-Медиа, 2011.
8. Ястребова Н.Е., Ванеева Н.П., Демин А.А. и др. Иммуноферментный анализ антител к нативной и денатурированной ДНК. Иммунология. 1987, 5: 73-75.
9. Chen A., Mann B., Gao G. et al. Multivalent pneumococcal protein vaccines comprising pneumolysoid with epitopes/fragments of CbpA and/or PspA elicit strong and broad protection. Clin. Vaccine Immunol. 2015, 22 (10): 1079-89.
10. Dubois K.,Gillers K., Hamilton J. et al. Colorimetric method for the determination of sugars and related substances. Anal. Chem. 1956, 28 (3): 350-356.
11. Feldman C., Anderson R. Review: Current and new generation pneumococcal vaccines. J. Infect. 2014, 69 (4): 309-325.
12. Laemmli U.K. Cleavage of structural proteins during the assembly of head of bacteriophage T4. Nature. 1970, 227: 680-685.
13. Lowry O.H., Rosebrough N.J., Farr A.L., Randall R.J. Protein measurement with the Folin phenol reagent. J. Biol. Chem. 1951, 193: 265-275.
14. Tarahomjoo S. Recent approaches in vaccine development against Streptococcus pneumoniae. J. Mol. Microbiol. Biotechnol. 2014, 24 (4): 215-27.
15. Weiser J.N., Ferreira D.M., Paton J.C. Streptococcus pneumoniae: transmission, colonization and invasion. Nat. Rev. Microbiol. 2018, 16 (6): 355-367.
Journal of microbiology, epidemiology and immunobiology. 2019; 1: 22-28
PROPERTIES OF NATIVE PROTEIN-CONTAINING ANTIGENS OF STREPTOCOCCUS PNEUMONIAE
https://doi.org/10.36233/0372-9311-2019-1-22-28Abstract
Aim. The study of immunochemical and immunobiological properties of native protein-containing antigens of pneumococcus. Materials and methods. The study was carried out on the strains of the Collective Usage Center «Collection of Mechnikov Res. Inst. for Vaccine and Sera». In the work studied the chemical composition, the molecular weight of the obtained antigens in SDS-electrophoresis and antibody titers in ELISA. Protective activity of protein-containing antigens of pneumococcus was determined in experiments of active protection of mice. Results. Protein-containing antigens of pneumococcus were isolated from S. pneumoniae serotypes 3, 6B, 10A, 14, 19F, 23F and 36. The chemical composition of the preparations contained from 16 to 35% protein. In SDS-electrophoresis in polyacrylamide gel it was established that the molecular weight of protein-containing antigens of pneumococcus ranged from 14 to 116 kDa. Using ELISA shows the cross-activity of native antigens. Virtually all drugs reacted with antimicrobial rabbit serum obtained to serotype 19F (p≤0.05). Serotype serum 14 was less active and only protein-containing pneumococcal antigens obtained from 14 and 19F serotypes (p≤0.05) interacted with it. In the precipitation test according to Ouchterlony it was confirmed that preparations of serotypes 3, 6B, 14, 19F and 36 reacted with rabbit immune serum obtained for S. pneumoniae 19F serotype. In immunoblotting it was found that protein-containing antigens of pneumococcus isolated from serotypes 3, 6B, 10A, 14, 19F and 36 were associated with monoclonal antibodies to pneumococcal protein — pneumolysin. In vivo experiments it was shown that protein-containing antigens of pneumococcus protected animals from intraperitoneal infection of S. pneumoniae in homologous and heterologous systems (p≤0.05). Conclusion. The revealed immunochemical and cross-protective activity of protein-containing antigens of pneumococcus in vitro and in vivo experiments allows to select drugs derived from serotypes 6B, 10A, 19F and 36, as the most promising for further study of the intraspecific protective activity of individual native proteins of pneumococcus.
References
1. Beloshitskii G.V., Koroleva I.S. Serotipovaya kharakteristika shtammov S. pneumoniae v Moskve. Epidemiologiya i vaktsinoprofilaktika. 2014, 1 (74): 90-97.
2. Vishnyakova L.A., Reztsova Yu.V., Sologub T.S. i dr. Etiologiya ostroi pnevmonii na fone grippa i drugikh ostrykh respiratornykh virusnykh infektsii. Zhurn. mikrobiol. 1986, 8: 5-10.
3. Vorob'ev D.S., Semenova I.B., Kurbatova E.A. Belki Streptococcus pneumoniae: perspektivy sozdaniya vaktsiny protiv pnevmokokkovoi infektsii. Zhurn. mikrobiol. 2010, 6: 98-104.
4. Glants S.A. Mediko-biologicheskaya statistika. M., Praktika 1999.
5. Kostinov M.P., Andreeva N.P., Petrova T.I. Klinicheskaya i epidemiologicheskaya effektivnost' vaktsinoprofilaktiki pnevmokokkovoi infektsii u detei. Epidemiologiya i infektsionnye bolezni. 2013, 3: 45-52.
6. Kostyukova N.N., Bekhalo V.A. Faktory patogennosti pnevmokokka i ikh protektivnye svoistva. Zhurn. mikrobiol. 2014, 3:67-77.
7. Kharit S.M. Pnevmokokkovye vaktsiny. Vaktsiny i vaktsinatsiya. Pod red. V.V. Zvereva, B.F. Semenova, R.M. Khaitova. M., GEOTAR-Media, 2011.
8. Yastrebova N.E., Vaneeva N.P., Demin A.A. i dr. Immunofermentnyi analiz antitel k nativnoi i denaturirovannoi DNK. Immunologiya. 1987, 5: 73-75.
9. Chen A., Mann B., Gao G. et al. Multivalent pneumococcal protein vaccines comprising pneumolysoid with epitopes/fragments of CbpA and/or PspA elicit strong and broad protection. Clin. Vaccine Immunol. 2015, 22 (10): 1079-89.
10. Dubois K.,Gillers K., Hamilton J. et al. Colorimetric method for the determination of sugars and related substances. Anal. Chem. 1956, 28 (3): 350-356.
11. Feldman C., Anderson R. Review: Current and new generation pneumococcal vaccines. J. Infect. 2014, 69 (4): 309-325.
12. Laemmli U.K. Cleavage of structural proteins during the assembly of head of bacteriophage T4. Nature. 1970, 227: 680-685.
13. Lowry O.H., Rosebrough N.J., Farr A.L., Randall R.J. Protein measurement with the Folin phenol reagent. J. Biol. Chem. 1951, 193: 265-275.
14. Tarahomjoo S. Recent approaches in vaccine development against Streptococcus pneumoniae. J. Mol. Microbiol. Biotechnol. 2014, 24 (4): 215-27.
15. Weiser J.N., Ferreira D.M., Paton J.C. Streptococcus pneumoniae: transmission, colonization and invasion. Nat. Rev. Microbiol. 2018, 16 (6): 355-367.
