Journal of microbiology, epidemiology and immunobiologyJournal of microbiology, epidemiology and immunobiologyЖурнал микробиологии, эпидемиологии и иммунобиологии0372-93112686-7613Central Research Institute for Epidemiology13793ArticlesСтатьиResearch ArticleEFFECT OF STRAIN-PRODUCER AND CULTIVATION MEDIUM ON CROSS ANTIGENIC ACTIVITY OF S TREPTOCOCCUS PNEUMONIAE WATER SOLUBLE ANTIGENSВЛИЯНИЕ ШТАММА-ПРОДУЦЕНТА И СРЕДЫ КУЛЬТИВИРОВАНИЯ НА ПЕРЕКРЕСТНУЮ АНТИГЕННУЮ АКТИВНОСТЬ ВОДОРАСТВОРИМЫХ АНТИГЕНОВ STREPTOCOCCUS PNEUMONIAEKurbatovaE. AКурбатоваЕ. АVorobyevD. SВоробьевД. СEgorovaN. BЕгороваН. БElkinaS. IЕлкинаС. ИKalinaN. GКалинаН. ГTokarskayaM. MТокарскаяМ. МBaturoA. PБатуроА. ПRomanenkoE. EРоманенкоЭ. ЕMarkovaM. EМарковаМ. ЕGrischenkoN. VГрищенкоН. ВOvechkoN. NОвечкоН. НVolokhYu. VВолохЮ. ВZlygostevS. AЗлыгостевС. АMikhaylovaN. AМихайловаН. АMechnikov Research Institute of Vaccines and Sera, Moscow, RussiaНИИ вакцин и сывороток им. И.И.Мечникова, Москва15022013901NO1 (2013)№1 (2013)263309062023Copyright ©; 2013, Kurbatova E.A., Vorobyev D.S., Egorova N.B., Elkina S.I., Kalina N.G., Tokarskaya M.M., Baturo A.P., Romanenko E.E., Markova M.E., Grischenko N.V., Ovechko N.N., Volokh Y.V., Zlygostev S.A., Mikhaylova N.A.Copyright ©; 2013, Курбатова Е.А., Воробьев Д.С., Егорова Н.Б., Елкина С.И., Калина Н.Г., Токарская М.М., Батуро А.П., Романенко Э.Е., Маркова М.Е., Грищенко Н.В., Овечко Н.Н., Волох Ю.В., Злыгостев С.А., Михайлова Н.А.2013Kurbatova E.A., Vorobyev D.S., Egorova N.B., Elkina S.I., Kalina N.G., Tokarskaya M.M., Baturo A.P., Romanenko E.E., Markova M.E., Grischenko N.V., Ovechko N.N., Volokh Y.V., Zlygostev S.A., Mikhaylova N.A.Курбатова Е.А., Воробьев Д.С., Егорова Н.Б., Елкина С.И., Калина Н.Г., Токарская М.М., Батуро А.П., Романенко Э.Е., Маркова М.Е., Грищенко Н.В., Овечко Н.Н., Волох Ю.В., Злыгостев С.А., Михайлова Н.А.https://creativecommons.org/licenses/by/4.0https://microbiol.crie.ru/jour/article/view/13793

Aim. Production of water soluble protein-containing antigens from various strains of S. pneumoniae during cultivation in complete and semi-synthetic culture media as well as selection of strains with cross antigenic activity. Materials and methods. S. pneumoniae 3, 6А, 6В, 14, 10А, 18А, 19А, 19F, 23F serotype strains were cultivated in brain-heart broth and semi-synthetic medium with addition of aminopeptide for 24 hours at 37°C for the production of water soluble antigens. The antigens were obtained by a method of triple water extraction from acetone dried microbial cells. Chemical composition of preparations, electrophoresis mobility of protein-containing components of preparations and cross antigenic activity in gel immune diffusion reaction by using rabbit hyperimmune sera were studied. Results. In studies of 10 pneumococcus strains from various serotypes a method of microbial cell inactivation by acetone was selected that allows to produce preparations with high protein content (25.5 — 53.1%). Electrophoretic separation of the preparations revealed difference in the preparations obtained from various pneumococcus strains in the layout of major protein lines in the 8 — 95 kDa range. The most virulent and immunogenic S. pneumoniae strain that during cultivation in semi-synthetic medium was characterized by intraspecies cross antigenic activity and in gel immune diffusion reacted with all the studied sera against 3, 14, 18С, 23F serotype strains was selected. Conclusion. The study resulted in the selection of a technologically simple method of production of pneumococcus antigens with high protein content and showed that only 1 of the studied preparations produced from a virulent strain with poorly expressed S. pneumoniae capsule during cultivation in semi-synthetic medium has the highest cross antigenic activity.

Цель . Получение водорастворимых белоксодержащих антигенов из разных штаммов S.pneumoniae при культивировании на полноценной и полусинтетической питательных средах, а также выбор штаммов с перекрестной антигенной активностью. Материалы и методы . Для получения водорастворимых антигенов штаммы S.pneunoniae серотипов 3, 6А, 6В, 14, 10А, 18А, 19А, 19F, 23F культивировали на сердечно-мозговом бульоне и полусинтетической среде с добавлением аминопетида в течение 24 ч при 37°C. Антигены получали методом 3-кратной водной экстракции из высушенных ацетоном микробных клеток. Исследовали химический состав препаратов, электрофоретическую подвижность белоксодержащих компонентов препаратов и перекрестную антигенную активность в реакции иммунодиффузии в геле при использовании гипериммунных кроличьих сывороток. Результаты . При исследовании 10 штаммов пневмококка различных серотипов выбран метод инактивации микробных клеток ацетоном, позволяющий получить препараты с высоким содержанием белка (25,5—53,1)%. Электрофоретическое разделение препаратов выявило различия в препаратах, полученных из разных штаммов пневмококка, в расположении мажорных белковых полос в диапазоне от 8 до 95 кДа. Выбран наиболее вирулентый и иммуногенный штамм S.pneumoniae, который при культивировании на полусинтетической среде характеризовался внутривидовой перекрестной антигенной активностью и реагировал в реакции иммунодиффузии в геле со всеми исследованными сыворотками к штаммам серотипов 3, 14, 18С, 23F. Заключение . В результате исследования выбран технологически простой метод получения антигенов пневмококка с высоким содержанием белка и показано, что только один из исследованных препаратов, полученный из вирулентного штамма со слабо выраженной капсулой S.pneumoniae при культивировании на полусинтетической среде, обладает наибольшей перекрестной антигенной активностью.

Streptococcus pneumoniaestraincultivation mediumintra-species cross antigenic activityprotein-containing antigensштаммпитательная средавнутривидовая перекрестная антигенная активностьбелоксодержащие антигеныВанеева Н.П., Воробьев Д.С., Грищенко Н.В. и др. Изучение перекрестной активности антигенных препаратов Streptococcus pneumoniae. Журн. микробиол. 2012, 5: 36-42.Егорова Н.Б., Курбатова Е.А., Мирошниченко И.В. и др. Получение антигенных комплексов K.pneumoniae щадящими методами и изучение их протективной активности Журн. мкробиол. 1983, 2: 96-100.Козлов Р.С., Чагарян А.Н., Козлова Л.В., Муравьев А.А. Серологическая характеристика и чувствительность к антибиотикам пневмококков, выделенных у детей в возрасте до 5 лет в отдельных регионах Российской Федерации. Клин. микробиол. антимикроб. химиотер. 2011, 13(2): 177-187.Миронов. К.О., Платонов А.Е., Козлов Р.С. Идентификация и серотипирование российских штаммов Streptococcus pneumoniae с применением методик, основанных на ПЦР. Клин. микробиол. антимикроб. химиотер. 2011, 13 (4): 304-313.Русанов В.М., Левин И. Лечебные препараты крови. М., Медпрактика, 2004.Briles D.E., King J.D., Gray M.A. et al. PspA, a protection-eliciting pneumococcal protein: immunogenicity of isolated native PspA in mice. Vaccine. 1996, 14 (9): 858-867.Darrieux M., Miyaji E.N., Ferreira D.M. et al. Fusion proteins containing family 1 and family 2 PspA fragments elicit protection against Streptococcus pneumoniae that correlates with antibody-mediated enhancement of complement deposition. Infect. Immun. 2007, 75 (12): 5930-5938.Devineni D., Paulos S., Ubale R. et al. Approaches and issues towards development of efficient mucosal vaccines against pneumonia. Clin. Res. Regul. Affairs. 2009, 26 (3): 39-49.Dubois K., Gillers K.A., Hamilton J.K. et al. Colometric method for the determination of sugars. Annal. Chem. 1956, 28: 350-354.Ferreira D.M., Darrieux M., Silva D.A. et al. Characterization of protective mucosal and systemic immune responses elicited by pneumococcal surface protein A PspA and PspC nasal vaccines against a respiratory pneumococcal challenge in mice. Clin. Vac. Immunol. 2009, 16 (5): 636-645.Jansen A.G., Rodenburg G.D., van der Ende A. et al. Invasive pneumococcal disease among adults: associations among serotypes, disease characteristics, and outcome. Clin. Infect. Dis. 2009, 49 (2): 23-29.Jedrzejas M.J. Pneumococcal virulence factors: structure and function. Microbiol. Mol. Biol. Rev. 2001, 65 (2): 187-207.Lu Y-J., Forte S., Thompson C.M. et al. Protection against pneumococcal colonization and fatal pneumonia by a trivalent conjugate of a fusion protein with the cell wall polysaccharide. Infect. Immun. 2009, 77 (5): 2076-2083.Lynch J.P., Zhanel G.G. Streptococcus pneumoniae: epidemiology and risk factors, evolution of antimicrobial resistance, and impact of vaccines. Curr. Opin. Pulm. Med. 2010, 16 (3): 217-225.McDaniel L.S., Sheffield J.S., Delucchi P., Briles D.E. PspA, a surface protein of Streptococcus pneumoniae, is capable of eliciting protection against pneumococci of more than capsular type. Infect. Immun. 1991, 59: 222-228.Ogunniyi A.D., Grabowicz M., Briles D.E. et al. Development of a vaccine against invasive pneumococcal disease based on combinations of virulence proteins of Streptococcus pneumoniae. Infect. Immun. 2007, 75 (1): 350-357.Paton J.C. Novel pneumococcal surface proteins: role in virulence and vaccine potential. Trends Microbiol.1998, 6 (3): 85-88.Reinert R.R., Paradiso P., Fritzell B. Advances in pneumococcal vaccines: the 13-valent pneumococcal conjugate vaccine received market authorization in Europe. Expert Rev. Vac. 2010, 9 (3): 229-236.Roche H., Hakansson A., Hollingshead S.K., Briles D.E. Regions of PspA/EF3296 best able to elicit protection against Strepto- coccus pneumoniae in a murine infection model. Infect. Immun. 2003, 71 (3): 1033-1041.Shoma S., Verkaik N.J., de Vogel C.P. et al. Development of a multiplexed bead-based immunoassay for the simultaneous detection of antibodies to 17 pneumococcal proteins. Eur. J. Clin. Microbiol. Infect. Dis. 2011, 30: 521-526.Wong K.J., Barrera O., Sutton A. et al. Standartization and control of meningococcal vaccines group A and group C polysaccharides. J. Biol. Stand. 1977, 5: 195-215.Yother J., Briles D.E. Structural properties and evolutionary of PspA, a surface protein of Streptococcus pneumoniae, as revealed by sequence analysis. J. Bacteriology. 1992, 174 (2): 601-609.