Jak cię złapią, to znaczy, że oszukiwałeś. Jak nie, to znaczy, że posłużyłeś się odpowiednią taktyką.
Bakteriocyny innych rodzajów rodziny Enterobacteriaceae okreÅ“lane s¹ odmiennymi nazwami, np. pestycyny – bakteriocyny wytwarzane przez Yersinia pestis czy marcescyny – bakteriocyny syntetyzowane przez Serratia marcescens (46).
Kolicyny wykazuj¹ aktywnoϾ antymikrobiologiczn¹ w stosunku do blisko spo- krewnionych szczepów bakterii, które posiadaj¹ receptor wi¹¿¹cy kolicyny na powierzchni komórek i nie wytwarzaj¹ bia³ek odpornoÅ“ci inaktywuj¹cych kolicyny (47). S¹ to bia³ka o masie cz¹steczkowej od 25 do 80 kDa, których synteza mo¿e byæ indukowana promieniami UV lub mitomycyn¹ C. Wszystkie kolicyny kodowane s¹ w plazmidach Col. Grupa genów kolicyny sk³ada siê z genu koduj¹cego toksyczne bia³ko, genu koduj¹cego odpornoϾ oraz u wiêkszoÅ“ci kolicyn, genu koduj¹cego bia³ko u³atwiaj¹ce eksport kolicyny z komórki i powoduj¹ce jej lizê (46). Synteza kolicyn jest regulowana przez kilka mechanizmów. Podstawowym mechanizmem jest system SOS, który stanowi czêœæ systemu kontroli ekspresji genów, naprawiaj¹cego uszkodzenia DNA. W warunkach standardowych synteza kolicyn jest wy³¹czona u wiêkszoÅ“ci komórek w populacji i uruchamiana g³ównie w warunkach stresowych (47). Bakteriobójcze oddzia³ywanie kolicyn na komórki wra¿liwe odbywa siê najczêœ- ciej poprzez formowanie kana³ów jonowych w b³onie cytoplazmatycznej, co powo- BIOTECHNOLOGIA 1 (68) 114-130 2005 119 Daniela Gwiazdowska, Krystyna Trojanowska duje depolaryzacjê b³ony. Sporadycznie kolicyny mog¹ degradowaæ lub hamowaæ syntezê peptydoglikanów w Å“cianie komórkowej (46). Mikrocyny s¹ niskocz¹steczkowymi peptydami syntetyzowanymi przez bakterie z rodziny Enterobacteriaceae, antagonistyczne aktywnymi wobec blisko spokrewnionych szczepów. Wszystkie znane szczepy wytwarzaj¹ce mikrocyny z wyj¹tkiem jed- nego szczepu Klebsiella pneumoniae (48) nale¿¹ do gatunku Escherichia coli (49). W oparciu na zró¿nicowanej strukturze, mechanizmie dzia³ania i kryteriach ge- netycznych, mikrocyny podzielono na dwie klasy. Pierwsza klasa obejmuje peptydy o masie molekularnej poni¿ej 5 kDa, podlegaj¹ce modyfikacji potranslacyjnej i ata-kuj¹ce struktury wewn¹trzkomórkowe. Druga klasa to polipeptydy o masie cz¹steczkowej od 7 do 10 kDa, nie modyfikowane potranslacyjnie i dzia³aj¹ce antagonistycznie poprzez uszkodzenie b³ony komórkowej (49). W przeciwieñstwie do kolicyn, synteza mikrocyn nie jest letalna dla producenta i nie podlega regulacji przez system SOS (50). Mikrocyny s¹ wydzielane do po¿ywki podczas póŸnej fazy logarytmicznej wzrostu, z wyj¹tkiem mikrocyny Mcc E492, któ- ra jest produkowana we wczesnej fazie logarytmicznej (48). Zwi¹zki te wykazuj¹ pewne cechy wspólne z niskocz¹steczkowymi bakteriocynami syntetyzowanymi przez bakterie gramdodatnie, takie jak termostabilnoϾ, hydrofobowoϾ i odpor- noϾ na ekstremalne warunki. 3. WielkoϾ i struktura cz¹steczki Bakteriocyny s¹ grup¹ zwi¹zków zró¿nicowanych pod wzglêdem wielkoÅ“ci cz¹steczki i jej struktury. Sk³ad aminokwasowy i struktura cz¹steczki bakteriocyny decyduje o jej aktywnoÅ“ci, sposobie dzia³ania, a tak¿e jej stabilnoÅ“ci. Przyk³adowo, lantybiotyki zawieraj¹ nietypowe, modyfikowane potranslacyjnie aminokwasy takie jak a,b-didehydroalaninê, a,b-didehydrobutyrynê, meso-lantioninê i b-metylo-lantioninê. W literaturze znaleŸæ mo¿na tak¿e informacje o konwersji seryny do D-alaniny, jak¹ stwierdzono w leukocynie S (10) i laktycynie 3147 (58). Znaczenie biologiczne modyfikowanych aminokwasów i D-alaniny nie zosta³o dok³adnie poznane, jednak uwa¿a siê, ¿e zwiêkszaj¹ one stabilnoϾ lantybiotyków w wysokich temperaturach oraz tolerancjê na niskie pH, mog¹ tak¿e wp³ywaæ na odpornoϾ bakteriocyn na enzymy proteolityczne oraz ich aktywnoϾ przeciwdrobnoustrojow¹ (59,58). W strukturze bakteriocyn nielantybiotykowych nie wystêpuj¹ aminokwasy mo- dyfikowane potranslacyjnie. W cz¹steczkach niektórych bakteriocyn stwierdzono natomiast obecnoϾ cysteiny tworz¹cej mostki disiarczkowe (15). Klaenhammer (1) wyró¿ni³ trzy grupy bakteriocyn ró¿ni¹ce siê zawartoÅ“ci¹ cysteiny w cz¹steczce: 1) cystybiotyki zawieraj¹ce co najmniej dwie reszty cysteinowe w cz¹steczce, tworz¹ce mostki disiarczkowe, jak pediocyna AcH (32), enterocyna A (60), diwercyna V41 (38); 2) tiolobiotyki posiadaj¹ce jedn¹ resztê cysteinow¹, jak laktokokcyna B (16); 120 PRACE PRZEGLÂ¥DOWE Bakteriocyny – w³aÅ“ciwoÅ“ci i aktywnoϾ przeciwdrobnoustrojowa 3) bakteriocyny nie zawieraj¹ce cysteiny: laktokokcyna A, M i G (17). W przeprowadzonych badaniach wykazano, ¿e mostki disiarczkowe s¹ istotnym determinantem sposobu dzia³ania bakteriocyny oraz odgrywaj¹ rolê w zwiêkszeniu aktywnoÅ“ci w niskich i wysokich temperaturach (61). ObecnoϾ co najmniej jednego mostka disiarczkowego stwierdzono np. w cereinie 7, wytwarzanej przez Bacillus cereus Bc7 (44), czemu przypisuje siê jej stabilnoϾ w obecnoÅ“ci rozpuszczalników organicznych, takich jak: aceton, chloroform, acetonitryl, etanol, butanol i metanol. ObecnoϾ aktywnego biologicznie, peptydowego komponentu, w strukturze bakteriocyn sprawia, ¿e s¹ one inaktywowane przez co najmniej jeden enzym prote-olityczny (tab. 3), a zazwyczaj przez kilka ró¿nych enzymów, w tym pochodzenia trzustkowego (trypsyna, chymotrypsyna) i ¿o³¹dkowego (pepsyna). Wra¿liwoϾ na enzymy trawienne stanowi bardzo interesuj¹c¹ cechê z punktu widzenia zastosowania bakteriocyn w ¿ywnoÅ“ci, poniewa¿ oznacza to, ¿e w przewodzie pokarmowym cz³owieka nast¹pi ich trawienie do aminokwasów. Tym samym zwi¹zki te s¹ bez- pieczne dla konsumenta (7). T a b e l a 3 W³aÅ“ciwoÅ“ci wybranych bakteriocyn Czynniki Bakteriocyna Masa cz¹steczkowa nie powoduj¹ce Enzymy inaktywuj¹ce Literatura (producent) (metoda oznaczania wielkoÅ“ci) inaktywacji bakteriocyn 1 2 3 4 5 laktostrepcyna 5 >20 kDa 121°C, 10 minut trypsyna, pronaza, (63) ( Lactococcus lactis subsp. (SDS-PAGE) pH<5,0 lipaza A
|
WÄ…tki
|