Введение к работе
Актуальность проблемы. Широкое развитие биотехнологии ж внедрение ее в легкую, пищевую, медицинскую и микробиологическую промышленность ставит проблему освоения принципиально новых технологий выделения физиологически активных веществ., В области медицинской микробиологии эта задача сопряжеца с настоятельной необходимостью получения новых лечебных препаратов микробного происхождения: ферментов, гормонов, регуляторов. Средас широкого класса гидролаз медицинского назначения особое место занимает нейраминидаза - фермент, отвечающий за регуляцию взаимодействия клеточных мембран. До настоящего времени все нейрами-нидазы получали из высокопатогенных микроорганизмов-возбудителей опасных инфекций (возбудителей холеры, газовой гангрены, стрептококковых инфекций и других), -в том числе в СССР - из холероподобных вибрионов в Горьковском НИИЭМ. Первые работы по получению нейраминидаз из непатогенных.макроорганизмов выполнены в ФРГ, Болгарии, Японии. В СССР до настоящего времени таких исследований не проводилось. Постановка подобной задачи в качестве своего обоснования требует детального, сравнения физико-химических и биохимических свойств нейраминидаз патогенных и непатогенных продуцентов. Именно такое сравнение позволяет . правильно оценить перспективу перехода медицинской промышленности к новому классу продуцентов нейраминидазы - непатогенным микроорганизмам, в чем и заключается актуальность представляемой работы, которая посвящена сравнению молекулярных, биохимических и антигенных свойств нейраминидаз из разных источников.
Работа выполнена по координационному плану научно-иселедо^ вательских работ АН СССР по проблеме "Хроматография. Электро- . форез" на 1986-90 гг, а также в соответствии с комплексной программой "Фундаментальные науки - медицине".на 1986-90 гг.
Цели и задачи исследования. Исследование было предпринято с целью выделения и изучения внеклеточной нейраминидазы Arthrobacter niootianae , сравнения .ее свойств со свойствами коммерческого препарата нейраминидазы нехолерных вибрионов и изучения возможности замены фермента, синтезированного условно
патогенным продуцентом, аналогичным ферментом сапрофитного микроорганизма.
В задачи исследования входило:
разработка препаративного метода получения нейраминидазы A.niootianae с высокой специфической активностью;
изучение физико-химических параметров фермента;
изучение кинетики действия фермента;
изучение антигенных свойств'фермента и влияния специфических антител на его активность.
Научная новизна работы заключается в том, что впервые исследована внеклеточная нейраминидаза непатогенного продуцента A.nicotlanae . с помощью аффинной хроматографии на композиционном сорбенте Стропан, включающем иммобилизованную в пористую полимерную матрицу строму эритроцитов, получен высокоочищенный ' препарат фермента. Изучены физико-химические и кинетические свойства выделенной нейраминидазы, исследована ее специфичность по отношению к разным субстратам, в том числе: к мембранным рецепторам эритроцитов. Проведено сравнение антигенных свойств нейраминидазы A.nicotlanae с антигенными свойствами коммерческого препарата нейраминидазы нехолерных вибрионов, установлено ингибирующее действие антинейраминидазных антител на ферментативную активность.
Практическая ценность работы. Разработан эффективный метод получения высокоочищенного препарата нейраминидазы A.nicotlanae , который основан на использовании аффинного сорбента отечественного производства. Метод позволяет выделять ней-раминвдазу непосредственно из культуральной жидкости продуцента, минуя предварительные стадии очистки, что значительно ускоряет процесс, уменьшает потери целевого продукта. Результаты исследования свойств выделенного фермента составляют биохимическое обоснование для замены существующего препарата нейраминидазы условно #патогенного продуцента - нехолерных вибрионов - аналогичным ферментом непатогенного продуцента. Нейраминидаза A.nicotlanae сравнима по специфичности с нейрами-нидаэой нехолерных вибрионов, что делает возможным использо-
вать ее в клинической практике. Антигенность нейраминидазы A.niootianae несколько ниже антигенности нейраминидазы нехолерных вибрионов, что дает ей определенные преимущества при использовании в терапевтических целях.
Апробация работы. Результаты исследований были доложены на конференции молодых ученых IQ Всесоюзного микробиологического общества (1987 г.); на I Всесоюзном симпозиуме "Препаративная хроматография физиологически активных веществ .на-поли-мерных сорбентах" (Ленинград, Ольгино, 1988 г.); на, конференции молодых ученых "Творчество молодых - научно-техническому прогрессу" (Ленинград, 1988 г.).
Публикации* По материалам диссертации опубликовано 4 работы.
Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из |введения, обзора литературы, описания материалов и методов исследования, изложения полученных'результатов и их обсуждения, ,выводов, списка цитируемой литературы. Работа изложена на 136 страницах машинописного текста, содержит 17 рисунков, II таблиц. Библиография включает 142 наименования.