БИОЛЮМИНЕСЦЕНТНАЯ ТЕСТ-СИСТЕМА НА ОСНОВЕ РЕКОМБИНАНТНОЙ ЛЮЦИФЕРАЗЫ СВЕТЛЯКА L. mingrelica ДЛЯ ИЗУЧЕНИЯ ЭФФЕКТИВНОСТИ ДЕЙСТВИЯ ГЕНТАМИЦИНА НА ЖИВЫЕ КЛЕТКИ E. coli

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Продемонстрированы возможности использования тест-системы на основе живых клеток E. coli BL-21 (DE3) Сodon Plus, экспрессирующих рН-резистентную термостабильную люциферазу светляка Luciola mingrelica для изучения кинетики действия аминогликозидов (на примере гентамицина) по изменению содержания АТФ и люциферазы внутри и вне клеток. Показано, что через 3 ч инкубации бактерий с антибиотиком становится возможным оценить изменение жизнеспособности клеток, эффективность действия антибиотика и прогнозировать образование персистеров. Метод перспективен при проведении быстрого первичного высокопроизводительного скрининга антибактериальных агентов и лекарственных форм для оценки их эффективности и механизма их действия.

Об авторах

Г. Ю Ломакина

Химический факультет Московского государственного университета имени М.В. Ломоносова

Email: lomakinagalina@yahoo.com
Москва, Россия

С. С Каминская

Химический факультет Московского государственного университета имени М.В. Ломоносова; Московский государственный технический университет имени Н.Э. Баумана

Москва, Россия; Москва, Россия

Н. Н Угарова

Химический факультет Московского государственного университета имени М.В. Ломоносова

Москва, Россия

Список литературы

  1. Lomakina G. Y., Modestova Y., and Ugarova N. N. Bioluminescence assay for cell viability. Biochemistry (Moscow), 80 (6), 701–713 (2015). doi: 10.1134/s0006297915060061
  2. Lomakina G. Y., Fomina A. D., and Ugarova N. N. Kinetics of interaction of digitonin and its analogues with HEK293 cells studied by the bioluminescence method. Moscow Univer. Chem. Bull., 75 (3), 186–194 (2020). doi: 10.3103/S0027131420030086
  3. Lomakina G. Y. and Ugarova N. N. Luciola mingrelica firefly luciferase as a marker in bioluminescent immunoassays. Biophys. Rev., 15, 955–962 (2023), DOI: 0.1007/s12551-023-01115-z
  4. Lomakina G. Y., Ugarova N. N. Application of bioluminescent methods to study the effect of the membraneactive antibiotic colistin on bacterial cells. Photochem. Photobiol., 98 (5), 1077–1083 (2022). doi: 10.1111/php.13606
  5. Lomakina G. Yu., Ugarova N. N. Bioluminescent test systems based on firefly luciferase for studying stress effects on living cells. Biophys. Rev., 14, 887–892 (2022). doi: 10.1007/s12551-022-00978-y
  6. Lomakina G. Y. and Ugarova N. N. Kinetics of the inter-action of colistin with live Escherichia coli cells by the bioluminescence method. Moscow Univer. Chem. Bull., 77 (1), 42–47 (2022). doi: 10.3103/S0027131422010059
  7. Garneau‐Tsodikova S. and Labby K. J. Mechanisms of resistance to aminoglycoside antibiotics: overview and perspectives. Med. Chem. Comm., 7 (1), 11–27 (2016). doi: 10.1039/C5MD00344J
  8. Bryan L. E. and Van Den Elzen H. M. Gentamicin accumulation by sensitive strains of Escherichia coli and Pseudomonas aeruginosa J. Antibiot. (Tokyo), 28 (9), 696–703 (1975).
  9. Heller A. H., Spector R., and Aalyson M. Effect of sodium chloride on gentamicin accumulation by Escherichia coli: correlation with bacterial growth and viability. J Antibiot. (Tokyo), 33 (6), 604–613 (1980).
  10. Vanhoof R., Sonck P., and Hannecart-Pokorni E. The role of lipopolysaccharide anionic binding sites in aminoglycoside uptake in Stenotrophomonas (Xanthomonas) maltophilia. J. Antimicrob. Chemother., 35 (1), 167–171 (1995).
  11. Bryan L. and van der Elzen H. Effects of membraneenergy mutations and cations on streptomycin and gentamicin accumulation by bacteria: a model for entry of streptomycin and gentamicin in susceptible and resistant bacteria. Antimicrob. Agents Chemother., 12 (2), 163–177 (1977).
  12. Ramirez M. S. and Tolmasky M. E. Aminoglycoside modifying enzymes. Drug Resist Updat., 13 (6), 151–171 (2010). doi: 10.1016/j.drup.2010.08.003
  13. Eisenberg E.S., Mandel L.J., Kaback H.R., MillerM.H. 1984. Quantitative association between electrical potential across the cytoplasmic membrane and early gentamicin uptake and killing in Staphylococcus aureus. J. Bacteriol., 157 (3), 863–867 (1984). doi: 10.1128/jb.157.3.863-867.1984
  14. El Khoury J. Y., Zamarreno Beas J., Huguenot A., Py B., and Barras F. Bioenergetic state of escherichia coli controls aminoglycoside susceptibility. mBio, 14 (1), e03302-22 (2023). doi: 10.1128/mbio.03302-22
  15. Koksharov M. I. and Ugarova N. N. Thermostabilization of firefly luciferase by in vivo directed evolution. Protein Eng. Des. Sel., 24 (11), 835–844 (2011). doi: 10.1093/protein/gzr044
  16. Smirnova D. V., Samsonova J. V., and Ugarova N. N. The bioluminescence resonance energy transfer from firefly luciferase to a synthetic dye and its application for the rapid homogeneous immunoassay of progesterone. Photochem. Photobiol., 92 (1), 158–165 (2016). doi: 10.1111/php.12556
  17. Pu Y., Li Y., Jin X., Tian T., Ma Q., Zhao Z., Lin S. Y., Chen Z., Li B., Yao G., Leake M. C., Lo C. J., and Bai F. ATP-Dependent dynamic protein aggregation regulates bacterial dormancy depth critical for antibiotic tolerance. Mol Cell., 73 (1), 143–156 (2019). doi: 10.1016/j.molcel.2018.10.022
  18. Shan Y., Brown Gandt A, Rowe S. E., Deisinger J. P., Conlon B. P., and Lewis K. ATP-Dependent persister formation in Escherichia coli. mBio, 8 (1), e02267-16 (2017). doi: 10.1128/mBio.02267-16

© Российская академия наук, 2004

Данный сайт использует cookie-файлы

Продолжая использовать наш сайт, вы даете согласие на обработку файлов cookie, которые обеспечивают правильную работу сайта.

О куки-файлах