Journal of microbiology, epidemiology and immunobiologyJournal of microbiology, epidemiology and immunobiologyЖурнал микробиологии, эпидемиологии и иммунобиологии0372-93112686-7613Central Research Institute for Epidemiology13324ArticlesСтатьиResearch ArticleINFLUENCE OF MUTATION L,D-CARBOXYPEPTIDASE-CODING GENE ON DYNAMICS OF LISTERIA INFECTIONВЛИЯНИЕ МУТАЦИИ В ГЕНЕ, КОДИРУЮЩЕМ L,D-КАРБОКСИПЕПТИДАЗУ, НА ДИНАМИКУ ЛИСТЕРИОЗНОЙ ИНФЕКЦИИYurovD. SЮровД. СEgorovaI. YuЕгороваИ. ЮVarfolomeevA. FВарфоломеевА. ФKolbasovD. VКолбасовД. ВErmolaevaS. AЕрмолаеваС. АGamaleya Research Institute of Epidemiology and Microbiology, MoscowНИИ эпидемиологии и микробиологии им. Н.Ф.Гамалеи, Всероссийский НИИ ветеринарной вирусологии и микробиологии, МоскваAll-Russian Research Institute of Veterinary Virology and Microbiology, Moscow, RussiaНИИ эпидемиологии и микробиологии им. Н.Ф.Гамалеи, Всероссийский НИИ ветеринарной вирусологии и микробиологии, МоскваAll-Russian Research Institute of Veterinary Virology and Microbiology, Moscow, RussiaGamaleya Research Institute of Epidemiology and Microbiology, Moscow15082009864NO4 (2009)№4 (2009)555909062023Copyright ©; 2009, Yurov D.S., Egorova I.Y., Varfolomeev A.F., Kolbasov D.V., Ermolaeva S.A.Copyright ©; 2009, Юров Д.С., Егорова И.Ю., Варфоломеев А.Ф., Колбасов Д.В., Ермолаева С.А.2009Yurov D.S., Egorova I.Y., Varfolomeev A.F., Kolbasov D.V., Ermolaeva S.A.Юров Д.С., Егорова И.Ю., Варфоломеев А.Ф., Колбасов Д.В., Ермолаева С.А.https://creativecommons.org/licenses/by/4.0https://microbiol.crie.ru/jour/article/view/13324

Aim. To study the progress of infection caused by mutant Listeria monocytogenes with deletion of lmo0028 gene coding L,D-carboxypeptidase (protein involved in metabolism of peptidoglycan). Materials and methods. Deletion of lmo0028 gene was performed with site-specific mutagenesis method using wild-type strain EGDe. Virulence was studied on mice of BALB/c line. Results. Strain GIMd0028 with deletion of lmo0028 gene did not differ from parent strain on in vitro growth rate, cytotoxicity and production of listeriolysin O and phospholipase PlcA pathogenicity factors. Effective LD 5 0 for wild-type strain EGDe was 1x10 4 CFU/ mouse and 2x10 5 CFU/mouse for intravenous and intraperitoneal inoculation respectively. Deaths of animals were observed after 3 — 7 days. LD 50 for mutant strain GIMd0028 was 1x10 5 CFU/mouse for intravenous inoculation. It was not possible to determine LD 50 for intraperitoneal inoculation, and infection progressed atypically slowly. For example, deaths of animals were observed during 22 days (time of experiment) starting from day 4 when strain GIMd0028 in dose 10 6 CFU/mouse was used for inoculation. In average, death of 1 — 2 mice out of 75 inoculated was observed. Presence of L.monocytogenes was confirmed by its isolation from liver and brain of dead mice. Conclusion. Disruption of function of lmo0028 gene coding L,D-carboxypeptidase protein, which takes part in metabolism of peptidoglycan, changes dynamics of listeriosis.

Цель. Изучение развития инфекции, вызванной мутантными бактериями Listeria monocytogenes с делецией гена lmo0028, кодирующего L,D-карбоксипептидазу (белок, участвующий в метаболизме пептидогликана). Материалы и методы. Делеция гена lmo0028 была осуществлена методом сайт-специфического мутагенеза штамма «дикого» типа EGDe. Вирулентность была изучена на мышах линии BALB/с. Результаты . Штамм GIMd0028 с делецией гена lmo0028 не отличался от родительского по скорости роста in vitro, цитотоксичности и продукции факторов патогенности листериолизина О и фосфолипазы РlсА. Для родительского штамма «дикого» типа EGDe эффективная доза летального заражения LD 50 составляла 1х10 4 KOE/ мышь и 2х10 5 КОЕ/мышь при внутривенном и внутрибрюшинном заражении соответственно. Падеж мышей наблюдался на 3 — 7 сутки. Для мутантного штамма GIMd0028 LD 50 составляла 1х10 5 КОЕ/мышь при внутривенном заражении. При внутрибрюшинном заражении достоверно определить LD 50 не удалось, и развитие инфекции происходило нетипично медленно. Так, при дозе заражения 10 6 КОЕ/мышь бактериями штамма GIMd0028 летальный исход среди животных наблюдался в течение 22 дней (срок эксперимента), начиная с 4 суток. В среднем за день падали одна-две мыши из 75 зараженных. Присутствие L.monocytogenes было подтверждено высевами из печени и головного мозга павших мышей. Заключение. Нарушение функции гена lmo0028, кодирующего белок метаболизма пептидогликана L,D-карбоксипептидазу, изменяет динамику листериозной инфекции.

L.monocytogenesL,D-carboxypeptidasevirulencemutationdynamics of listeriosisL,D-карбоксипептидазавирулентностьмутациядинамика листериозаАшмарин И.П., Воробьев А.А. Статистические методы в микробиологии. М., Медгиз, 1962.Тартаковский И.С., Малеев В.В., Ермолаева С.А. Листерии: роль в инфекционной патологии человека и лабораторная диагностика. М., Медицина для всех, 2002.Юров Д.С., Пушкарева В.И., Ермолаева С.А. Идентификация белков, влияющих на вирулентность Listeria monocytogenes, с помощью биоинформационного анализа. Мол. генет. микробиол. вирусол. 2008, 1: 8-14.Auerbuch V., L.Lenz L., Portnoy D.A. Development of a competitive index assay to evaluate the virulence of Listeria monocytogenes actA mutants during primary and secondary infection of mice. Infect. Immun. 2001, 69: 5953-5957.Chico-Calero I., Suárez M., González-Zorn B. et al. Hpt, a bacterial homolog of the microsomal glucose-6-phosphate translocase, mediates rapid intracellular proliferation in Listeria. Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 2002, 99: 431-436.Darji A., Mohamed W., Domann E., Chakraborty T.Induction of immune responses by attenuated isogenic mutant strains of Listeria monocytogenes. Vaccine. 2003, 21(2): S102-109.Hara H., Kawamura I., Nomura T. et al. Cytolysin-dependent escape of the bacterium from the phagosome is required but not sufficient for induction of the Th1 immune response against Listeria monocytogenes infec- tion: distinct role of listeriolysin O determined by cytolysin gene replacement. Infect. Immun. 2007, 8: 3791-3801.Höltje J.V. Growth of the stress-bearing and shape-maintaining murein sacculus of Escherichia coli. Microbiol. Mol. Biol. Rev. 1998, 62: 181-203.Korza H.J., Bochtler M. Pseudomonas aeruginosa LD-carboxypeptidase, a serine peptidase with a ser-his-glu triad and a nucleophilic elbow. J. Biol. Chem. 2005, 280: 40802-40812.O'Riordan M., Moors M., Portnoy D.A. Listeria intracellular growth and virulence require host-derived lipoic acid. Science. 2003, 302: 462-464.Takada H., Uehara A. Enhancement of Tlr-mediated innate immune responses by peptidoglycans through Nod signaling. Curr. Pharm. Dis. 2006, 12: 4163-4172.Wuenscher M.D., Köhler S., Goebel W., Chakraborty T. Gene disruption by plasmid integration in Listeria monocytogenes: insertional inactivation of the listeriolysin determinant lisA. Mol.Gen. Genet. 1991, 228: 177-182.