Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Биосинтез эндонуклеазы и хитиназ Serratia marcescens

ВАК РФ 03.00.07, Микробиология

Содержание диссертации, кандидата биологических наук, Петухова, Елена Владимировна

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ

ВВЕДЕНИЕ

ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1. Регуляция синтеза внеклеточных ферментов бактерий

2. Внеклеточные гидролазы Serratia marcescens — свойства, регуляция биосинтеза и механизмы секреции

2.1. Эндонуклеаза:

2.2. Хитинолитические ферменты

2.3. Протеазы

2.4. Липазы

Введение Диссертация по биологии, на тему "Биосинтез эндонуклеазы и хитиназ Serratia marcescens"

Актуальность темы. Внеклеточные ферменты бактерий широко используются человеком в его практической деятельности. Энтеробактерии Serratia marcescens являются продуцентами большого числа внеклеточных ферментов, расщепляющих высокоустойчивые полимерные соединения. S.marcescens синтезирует и секретирует в среду нуклеазы, протеазы, хитиназы, липазы, используя их для утилизации высокомолекулярных соединений окружающей среды и в качестве факторов агрессии при инвазии и колонизации других организмов.

Эндонуклеаза S.marcescens (КФ 3.1.30.2.) расщепляет ДНК и РНК, может быть использована при исследовании структуры нуклеиновых кислот, для удаления нуклеиновых кислот из биологических объектов, а также для получения олиго- и мононуклеотидов. Фермент находит применение в ветеринарии в качестве противовирусного препарата; обладает выраженной противоопухолевой активностью (Аликин с соавт., 1998).

Кроме того, S.marcescens выделяет в среду высокоактивные ферменты, расщепляющие хитин — хитиназы (КФ 3.2.1.14.) (Monreal, Reese, 1969; Gal et al., 1997), которые привлекают внимание исследователей в связи с широкими возможностями их применения. Хитин - высокоустойчивый полимер N-ацетил-D-глюкозамина входит в состав покровных тканей членистоногих, нематод, клеточных стенок фитопатогенных грибов. Поэтому, исследования по хитиназам, которые обладают высокой противогрибковой активностью, являются частью общей программы по изысканию эффективных способов борьбы с вредителями культурных растений (Ordentlich et al., 1987; Setrit et al., 1993; Shapira et al., 1994). Значительный интерес представляет использование хитиназ для превращения хитина в легкорастворимые источники азота и углерода, получения продуктов расщепления хитина и хитозана. Продукты расщепления хитина и его деацетилированного производного - хитозана с успехом используются в биотехнологии: при очистке сточных вод от белковых, жировых, нефтяных и других загрязнений, иммобилизации ферментов, сорбции тяжелых металлов и др.; в сельском хозяйстве — в качестве биостимулятора и средства борьбы с вредителями сельскохозяйственных растений, созданы препараты «Нарцисс», «Золушка», почвенные брикеты для выращивания рассады; в медицине — для диагностики и лечения злокачественных опухолей и язвы желудка, при производстве лекарственных форм антисклеротического, антикоагулянтного и антиартрозного действия и др.; в косметике — использование в качестве увлажнителя, эмульгатора, антистатика и смягчающего средства (Новые перспективы в исследовании хитина и хитозана, 1999). Запасы хитина занимают второе место после целлюлозы на нашей планете. В настоящее время в мире интенсивно ведутся исследования по поиску среди микроорганизмов перспективных продуцентов хитиназ, изучению свойств ферментов. Одним из наиболее активных и часто используемых в исследовательских целях является комплекс внеклеточных хитиназ Б-тагсезсепв.

Несмотря на значительные успехи по клонированию генов эндонуклеазы и отдельных хитиназ Б.тагсезсепз, получению высокоочшценных ферментов и характеристике их свойств, наименее изученным остается вопрос о механизмах регуляции синтеза этих ферментов.

Цель и задачи исследования. Цель данной работы состояла в установлении механизмов рефляции синтеза эндонуклеазы и хитинолитических ферментов Э-тагсезсеш, а также в разработке эффективных методов получения хитиназ и определении их фунгицидного действия.

В связи с поставленной целью в работе решались следующие задачи:

1. Физиолого-биохимическая характеристика штаммов Б.тагсезсеш с повышенной эндонуклеазной и хитиназной активностью.

2. Изучение влияния на биосинтез эндонуклеазы Б.тагсезсеш соединений с различным механизмом действия на ДНК.

3. Изучение влияния соединений, индуцирующих 8 ОБ-ответ, на динамику и уровень синтеза других внеклеточных гидролаз З.тагсеБсет.

4. Исследование влияния индуктора БОБ-функций клетки - митомицина С и субстрата фермента - хитина на биосинтез белков с хитиназной активностью.

5. Получение частично очищенных хитиназ путем аффинной сорбции на хитине.

6. Разделение хитиназ путем изоэлектрического фокусирования.

7. Изучение фунгицидной активности хитиназ.

Научная новизна работы. Впервые исследовано влияние на рост и биосинтез внеклеточной эндонуклеазы Б.шагсезсепз соединений с различным механизмом действия на ДНК — налидиксовой кислоты, ультрафиолетового света и М-метил^'-нитро-М-нитрозогуанидина. Показано, что независимо от механизма действия, все соединения, вызывающие повреждения ДНК либо блокирующие ее репликацию, индуцируют синтез эндонуклеазы.

Установлено, что под влиянием митомицина С и налидиксовой кислоты — индукторов 8 ОБ-ответа, в культуральной жидкости 8.тагсе8сеш увеличивается удельная активность хитиназы, липазы, лецитиназы и щелочной фосфатазы; снижается активность протеаз и изменяется динамика ферментативной активности в процессе роста. Методом ПААГ-электрофореза в денатурирующих условиях показано, что митомицин С индуцирует синтез большого количества внеклеточных белков. Индуцирующий эффект митомицина С ингибируется хлорамфениколом.

В культуральной жидкости Э.тагсезсеш обнаружено четыре белка с хитиназной активностью с молекулярными массами 58, 52, 38 и 21 кДа — хитиназы А, В, С и С1 соответственно. Хроматографией на хитине хитиназы А и В отдалены от хитиназ С и С1 и очищены от сопутствующих белков. Методом изоэлектрического фокусирования хитиназа А получена в очищенном состоянии. Хитинаэа А имеет две изоформы с р1 6.25 и 4.85-5.25, хитиназа В — одну изоформу с р1 4.85-5.25 и по механизму действия является эндохитиназой. Впервые показано, что митомицин С индуцирует синтез всех четырех белков с хитиназной активностью. Установлено, что препарат, содержащий очищенные хитиназы А и В, подавляет рост всех изученных кулыур фитопатогенных микромицетов. Митомицин С не влияет на биосинтез хитобиазы, она регулируется по типу индукции субстратом.

Охарактеризованы физиолого-биохимические свойства мутантных штаммов с повышенной эндонуклеазной и хитиназной активностью.

Практическая значимость работы. Охарактеризованы мутантные штаммы 8.шагсе8сеп8 с конститутивным синтезом эндонуклеазы и всех четырех хитиназ. Разработаны эффективные методы получения культуральной жидкости З.тагсеБсеш с повышенной активностью эндонуклеазы и хитиназы, содержащей все четыре белка с хитиназной активностью, опробованные в полупроизводственных условиях на Вышневолоцком заводе ферментных препаратов. Способ получения культуральной жидкости с хитиназной активностью защищен Государственным патентом. Штамм 28-13 рекомендован Министерством медицинской промышленности СССР (1991 г.) для использования на предприятиях отрасли в качестве продуцента внеклеточной эндонуклеазы.

Исследования получили финансовую поддержку программы «Университеты России — фундаментальные исследования» (1992-2000 гг.), а также АН и фонда НИОКР Республики Татарстан (1998-2000 гг.).

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы доложены на IX Конференции межвузовского межотраслевого проекта «Ферменты микроорганизмов» (Казань, 1991), Конференции Российской Федерации «Биосинтез ферментов микроорганизмами» (Москва, 1993), XI Конференции Российской Федерации «Ферменты микроорганизмов, 98» (Казань, 1998), Пятой конференции «Новые перспективы в исследовании хитина и хитозана» (Москва - Щелково, 1999), итоговых научных конференциях Казанского университета (1992, 2000), Международной конференции студентов и аспирантов «Ломоносов-2000» (Москва, 2000).

ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

Заключение Диссертация по теме "Микробиология", Петухова, Елена Владимировна

выводы

1. Штаммы с повышенной активностью эндонуклеазы и хитиназы отличаются от исходного большей чувствительностью к Нал и МС, более длительной лаг-фазой роста и временем генерации, более крупными размерами клеток, низкой протеолитической активностью и конститутивным синтезом эндонуклеазы и хитиназы.

2. Внеклеточная эндонуклеаза синтезируется в постэкспоненциальную фазу роста бактерий и индуцируется различными по механизму действия агентами, вызывающими повреждения ДНК либо остановку ее репликации - индукторами БОЗ-функций клетки. Под влиянием индукторов увеличивается активность фермента и в клетках бактерий.

3. Индукция синтеза эндонуклеазы под влиянием налидиксовой кислоты предшествует началу деления клеток, преодолевших задержку роста, вызванную действием препарата.

4. Под влиянием митомицина С и налидиксовой кислоты в культуральной жидкости З.тагсезсеш помимо эндонуклеазы повышается активность липазы, лецитиназы и щелочной фосфатазы; снижается активность протеаз. Хлорамфеникол подавляет индуцирующий эффект.

5. У Б.тагсезсет АТСС 9986 в отсутствии МС и хитина хитинолитические ферменты не синтезируются. Показано, что биосинтез хитиназ помимо хитина индуцируется митомицином С, а биосинтез хитобиазы индуцируется субстратом и не входит в систему БОБ-ответа клетки.

6. В условиях экспрессии генов хитиназ у штамма Б.тагсезсеш АТСС 9986 под влиянием митомицина С, а также у мутантного штамма Д5 с конститутивным синтезом этих ферментов, хитиназная активность, в том числе и активность эндохитиназы, обнаруживается в среде, в конце экспоненциальной фазы, а наиболее высокий уровень ферментов достигается в стационарной фазе.

Библиография Диссертация по биологии, кандидата биологических наук, Петухова, Елена Владимировна, Казань

1. Аглиуллина Д.Г., Юсупова Д.В., Беляева М.И. Активность внутри- и внеклеточной нуклеазы по фазам роста пигментного и беспигментного штаммов Serratia marcescens // Прикладная биохимия и микробиология. -1976. - Т. 12, вып. 4. - С. 544-547.

2. Аликин Ю.С., Сенженко Л.П., Клеменко В.П. Развитие технологии получения и перспективы использования эндонуклеазы Serratia marcescens. / Сб. докл. XI Всерос. конф. «Ферменты микроорганизмов». Казань, 1998. -С. 152162.

3. Бакланова И.В., Зайцев E.H., Зайцева Е.М., Ланцов В.А. Сравнительный анализ структуры и функций генов гес А из S.marcescens Sb и E.coli К-12 // Генетика. -1980. -Т. 26, № 1,- С. 5-11.

4. Башкатова H.A., Северина Л.О. Влияние условий культивирования на биосинтез липазы у Serratia marcescens. // Микробиология. 1979. - Т.48, вып. 5. -С. 826-832.

5. Башкатова H.A., Северина Л.О. Выделение и характеристика внутриклеточной липазы Serratia marcescens 345. // Прикладная биохимия и микробиология. 1980. - Т. 16, вып. 2. - С. 315-326.

6. Бенинг Г.П. Методы исследования бактериальных нуклеаз. В сбор. «Бактериальные нуклеазы», Казань, 1964. С. 17-32.

7. Бенинг Г.П. Бактериальные нуклеазы и их действие на опухолевый рост. Казань : Изд-во Казанского университета, 1969. - 220 с.

8. Гарейшина А.З., Юсупова Д.В., Беляева М.И. Сравнительное изучение дезоксирибонуклеазной активности пигментных штаммов Serratia marcescens и их беспигментных вариантов. // Микробиология. 1970. - Т. 39, вып. 6.-С. 10341039.

9. Глухов Н.В., Шендеров Б. JI. Таксономическое значение биодеградации твинов 60 и 80 бактериями родов Serratia и Erwinia. // Вопросы биохимии и физиологии микроорганизмов. 1979. - № 7. - С. 85-87.

10. Диксон М„ Уэбб Э. Ферменты. М.: Мир, 1982. - Т. 1 - С. 390.

11. Жестянников В.Д. Генетика репарационных процессов у микроорганизмов. М.: ВИНИТИ: Итоги науки и техники, серия Микробиология, 1985,Т. 15,-С. 70-125.

12. Каверзнева Е.Д. Стандартный метод определения протеолитической активности для комплексных препаратов протеаз. // Прикладная биохимия и микробиология -1971. Т. 7, вып. 2 - С. 225-228.

13. Касыров Л.Б. Обмен липидов в микроорганизмах. В кн. «Экспериментальная микробиология», София, 1965. С. 369-370.

14. Куприянова-Ашина Ф.Г. Влияние дезоксирибонуклеаз на синтез ДНК, рост и деление клеток микроорганизмов. Казань: Изд-во Казанского университета, 1992. -149 с.

15. Ланцов В. А. Бактериальный белок RecA: биохимический, генетический и физико-химический анализ //Генетика. 1985. - Т. 21, № 9 - С. 1413-1427.

16. Лещинская И.Б., Балабан Н.П., Капранова М.Н., Голубенко И.А. Методы определения активности нуклеаз и родственных ферментов. В сбор. «Современные методы изучения нуклеиновых кислот и нуклеаз микроорганизмов», Казань, 1980. С. 53-59.

17. Лещинская И. Б., Варламов В.П., Куриненко Б.М. Нуклеазы бактерий. -Казань: Изд-во Казанского университета, 1991. 232с.

18. Литвинов М.А. Методы изучения почвенных микроскопических грибов. -Л.: Наука, 1969. 64 с.

19. Лория Ж.К, Брюкнер Б., Егоров Н.С. Влияние аминокислот на синтез внеклеточной протеазы у Serratia marcescens. // Микробиология. 1977. -Т. 46, вып. 1.-С. 41-45.

20. Лория Ж.К., Брюкнер Б., Егоров Н.С. О природе истинного индуктора синтеза внеклеточной протеазы Serratia marcescens. // Микробиология. -1977а. -Т. 46, вып. 3. С. 440-446.

21. Лория Ж.К., Брюкнер Б., Егоров Н.С. Влияние глюкозы на индуцированный синтез внеклеточной протеазы Serratia marcescens. // Микробиология. 19776. - Т.46, вып.5. - С. 926-929.

22. Лория Ж.К., Брюкнер Б., Егоров Н.С. Корреляция синтеза внеклеточной протеазы с синтезом красного пигмента продигиозина у Serratia marcescens. // Микробиология. - 1977в. - Т. 46, вып. 4. - С. 647-650.

23. Несмеянова М.А. Молекулярные механизмы секреции белков у бактерий. М.: ВИНИТИ: Итоги науки и техники, серия Биотехнология, 1990.-Т.22.-С. 184.

24. Новые перспективы в исследовании хитина и хитозана. Материалы конференции. Москва Щелково. 25-27 мая 1999. М.: Изд-во ВНИРО, 1999. -С. 295.

25. Перт С.Д. Основы культивирования микроорганизмов и клеток. -М.: Мир, 1978.-331с.

26. Плохинский H.A. Математические методы в биологии. М.: Изд.-во МГУ, 1978. - С. 9-65.

27. Попкова К.В. Общая фитопатология. М.: Агропромиздат, 1989. - 399с.

28. Порфирьева О.В., Гимадутдинов O.A., Юсупова Д.В., Гребеньков В.И. Штамм бактерий Serratia marcescens продуцент внеклеточной эндонуклеазы /

29. A.c. № 1549221 Российская федерация, кл. С 12 N 1/20, 1988. Заяв. 15.03.1988, Зарег. 15.04.1990.

30. Порфирьева О.В., Юсупова Д.В., Беляева М.И. Некоторые особенности физиологии пигментных штаммов Serratia marcencens и их беспигментных вариантов с повышенной нуклеазной активностью. // Микробиология. 1976. -Т. 45, вып. 6.-С. 1045-1048.

31. Прист Ф. Внеклеточные ферменты микроорганизмов. М.: Мир, 1987.-С. 117.

32. Ригетти П. Изоэлектрическое фокусирование: теория, методы и применение. Пер. с англ. - М.: Мир, 1986. - С. 398.

33. Рубан E.JL, Цуркова В.И. Липазная активность Serratia marcescens. // Микробиология. -1979. Т. 48, вып. 6. - С. 994 - 998.

34. Сазыкин Ю.О. Антибиотики как ингибиторы биохимических процессов. М.: Наука, 1968. - 390с.

35. Сазыкин Ю.О. Антибиотики как биохимические реагенты. М.: ВИНИТИ: Итоги науки и техники, серия Биологическая химия, 1984. - Т. 20. -С. 96.

36. Сазыкин Ю.О., Навашин П.С. Антибиотики и оболочка бактериальной клетки. М. ВИНИТИ: Итоги науки и техники, серия Биотехнология, 1991.Т. 31.- С. 1-187.

37. Северина JI.O., Башкатова H.A. Выделение и свойства экзолипазы Serratia marcescens 345. // Прикладная биохимия и микробиология 1980. - Т. 16, вып. 1,- С.72.

38. Северина JI.O., Башкатова H.A. Липазы граммотрицательных бактерий //Прикладная биохимия и микробиология. 1981. - Т. 17 , вып. 2. - С. 181-196.

39. Стояченко И.А. Выделение, очистка хитиназ Streptomyces kurssanovii и ферментативное расщепление хитина^ и хитозана. Автореф, дисс. к.б.н. -Москва, 1992. -21с.

40. Стояченко И.А., Варламов В.П., Даванков В.А., Кобзева Н.Я., Тиунова H.A., Безбородов А.М. Получение высокоочшценных хитиназ Actinomyces kurssanovi. // Прикладная биохимия и микробиология.- 1991. Т. 27, вып. 1,-С. 45-52.

41. Тарасов В.А. Молекулярные механизмы репарации и мутагенеза. М.: Наука, 1982. - 228 с.

42. Тиунова H.A. Хитинолитические ферменты микроорганизмов. // Успехи микробиологии, 1988. - С. 199-219.

43. Филимонова М.Н., Баратова J1.A., Воспельникова И.Б., Желтова А.О., Лещинская И.Б. Эндонуклеаза Serratia marcescens. Характеристика фермента. // Биохимия. -1981. Т. 46, № 9. - С. 1660-1665.

44. Филимонова М.Н., Губская В.П., Нуретдинов И.А., Бенедик М.Д.,

45. Богомольная Л.М., Андреева М.А., Лещинская И.Б. Изоформы нуклеазы Serratia2+marcescens. Роль ионов Mg в механизме гидролиза // Биохимия. -1997. Т. 62, №9.-С. 1148-1154.

46. Чигалейчик А.Г., Пириева Д.А. Внеклеточная хитиназа Aeromonas liquefaciens. // Прикладная биохимия и микробиология. 1976. - Т. 12, вып.2. - С. 238-242.

47. Чигалейчик А.Г., Пириева Д.А., Рылкин С.С. Хитиназа Serratia marcescens ВКМ В 851. // Прикладная биохимия и микробиология. - 1976а. -Т. 12, вып. 4.-С. 581-586.

48. Юсупова Д.В., Гарейшина А.З., Беляева М.И. Влияние состава питательной среды на рост и ДНКазную активность пигментных и беспигментных штаммов. // Прикладная биохимия и микробиология. 1972. - Т. 8, вып. 6. -С. 922-926.

49. Юсупова Д.В., Соколова Р.Б., Пономарева А.З. Влияние митомицина на биосинтез внеклеточной эндонуклеазы Serratia marcescens. // Антибиотики и химиотерапия. -1990. Т. 35, № 2. - С. 13-14.

50. Юсупова Д.В., Соколова Р.Б., Порфирьева О.В. Влияние источников углеродного питания на биосинтез эндонуклеазы Serratia marcescens. В сбор. «Биохимия и биофизика микроорганизмов». Горький, 1983. С. 215.

51. Юсупова Д. В., Соколова Р.Б., Порфирьева О.В. Основные закономерности роста и биосинтеза эндонуклеазы Serratia marcescens, / Тез. докл. Всес. конф. «Нуклеазы микроорганизмов и их практическое использование», Рига, 1985.-С. 113-117.

52. Юсупова Д.В., Соколова Р.Б., Порфирьева О.В., Пономарева А.З. Индукция синтеза внеклеточной эндонуклеазы Serratia marcescens агентами, подавляющими репликацию ДНК // Микробиология. -1991. Т. 60 , вып. 2. -С, 279-284.

53. Akatsuka Н., Biner R., Kawai Б., Wandersman С., Omori К. Lipase secretion by bacterial,hybrid ATP-binding cassette exporters: molecular recognition of the LipBCD, PrtDEF and HasDEF exporters // J. Bacterid. 1997. - V. 179, № 15. - P. 4754-4760,

54. Akatsuka H., Kawai E., Omori K., Komatsubara S., Shibatani T. Overproduction of the extracellular lipase is closely related to that of metalloprotease in Serratia marcescens // J. Fermentation and Bioengineering. -1996.-V.81, № 21.-P. 115-120.

55. Ball Т.К., Saurugger P.H., Benedik M.J. The extracellular nuclease gene of Serratia marcescens and its secretion from Esherichia coli. // Gene. -1987. -V.57.-P. 183-192.

56. Ball Т.К., Wasmuth C.R., Braunagel S.C., Benedik M.J. Expression of Serratia marcescens extracellular proteins reguired recA. // J. Bacteriol. 1990. -V. 172, №1,- P. 342-349.

57. Becker G.E. Chitobiase of Serratia marcescens. // Abstr. Annu. Meet. Amer. Soc. Microbiol. Washington, D.C. -1980. P. 148.

58. Benedik M., Strych U. Serratia marcescens and its extracellular nuclease //

59. FEMS Microbiol, Letters. 1998. - V. 165, № 1. - P. 1-13.

60. Biedermann K., Jepsen P.K., Ruse E., Svendsen I.B. Purification and characterization of a Serratia marcescens nuclease produced by Escherichia coli. // Carlsberg Res. Commun. 1989. - V. 54. - P. 17-27.

61. Braun V., Schmitz G. Expresion of a protease by Serratia marcescens. // Arch. Microbiol. -1980. V. 124, № 1. - P. 55-61.

62. Bromke B.J., Hammel J.M. Regulation of extracellular protease formation by Serratia marcescens. // Can. J. Microbiol. -1979. V. 25, №. 25. - P. 47-52.

63. Brurberg M.B., Eijsink G.H., Haandrikman A.J., Venema G., Nes I.F. Chitinase B from Serratia marcescens BJL 200 is exported to the periplasm without processing // Microbiology. -1995. V. 141, № 2. - P. 123-131.

64. Brurberg M.B., Eijsink V.G.H., Nes I.F. Characterization of a chitinase gene (chi A) from Serratia marcescens BJL 200 and one-step purification of the gene product. // FEMS Microbiol. Letters. 1994. - V. 124, № 3. - P.399 - 404.

65. Bunting M.I. A discription of some color variants produced by S.marcescens strain 274 // J. Bacterid. 1940. - V. 40. № 1. - P. 57-60.

66. Cenci G., Beccari T., Caldini G., Bellachioma J., Oriachio A. ß-N-acemyl-hexoaminidases from Serratia marcescens. // Microbios 1992. - V. 71. - P. 135-144.

67. Chen Y.C., Shipley G.L., Ball T.K., Benedik M.J. Requlatory mutants and transcriptional control of the Serratia marcescens exstracellular nuclease gene. // Mol. Microbiol. -1992. V. 6. - P. 643-651.

68. Clegg S., Allen S. Molecular cloning and expression of an exracellular nucleas of Serratia marcescens in Echerichia coli. // FEMS Microbiol. Letters. -1985. -V. 27,№2.-P. 257-262.

69. Decedue C.J., Broussard E.A., Larson A.D., Braymer H.D. Purification and characterization of the extracellular proteinase of Serratia marcescens. //Biochim. Biophys. Acta,-1979. V. 569. - P. 293-301.

70. De la Cfus J., Hidalgo Gallego A., Lora J.M., Benitez T., Pintor - Toro J.A,1.olation and characterization of three chitinases from Trichoderma harzianum. // Eur. J. Biochem. -1992. V. 206, № 3. - P. 859-867.

71. Drouillard S., Armand S., Davies G.J., Vorgias C.E., Henrissat B. Serratia marcescens chitobiase is a retaining glycosidase utilizing substrate acetamido group participation. // J. Biochem. -1997. V. 328. - P. 945-949.

72. Eaves G.N., Jefferies C.D. Isolation and properties of an exocellular nuclease of Serratia marcescens. // J. Bacteriol. -1963. V. 85, № 2. - P. 273-278.

73. Franczek S.P., Hull R.A., Hull S.I. Molecular cloning and biochemical characterization of an extracellular metalloendopeptidase from Serratia marcescens. // Abst. Annu. Meet. -1987. № 1-6. - P. 68.

74. Franke J., Meiss G., Blecher D., Gimadutdinov 0., Urbanke C., Pingoud A. Genetic engineering , production and characterization of monomelic variantov of the dimeric Serratia marcescens endonuclease. // FEBS Lett. -1998. -V. 425, №3,- P. 517.

75. Friedhoff P., Gimadutdinov 0., Kolmes B., Wende W„ Kraus K.L., Pingoud A. Analysis of me mechanism of the Serratia marcescens nuclease using site-directed mutagenesis. // Nucl. Acids Res. 1996. - V. 24, № 14. - P. 2632-2639.

76. Fuchs R.L., Mc Pherson S.A., Drahos D. Cloning of a Serratia marcescens gene encoding chitinase. // Appl. and Environ. Microbiol. 1986. - V.51, № 3. -P. 504-509.

77. Gal S.W., Choi J.Y., Kim C.Y., Cheong Y.H., Choi Y.J., Lee S.Y, Bahk

78. Y.D., Cho M.J. Cloning of the 52 k/J,a chitinase gene from Serratia marcescens KCTC 2172 and its proteolytic cleavage into an active 35-kJ\sl enzyme // FEMS Microbiol. Letters. -1998. V. 160, № 2.- P. 151-158.

79. Gikskov M., Olsen L., Molin S. Cloning and expression in E. coli of the gene for extracellular phospholipase AI form Serratia liguefaciens. // J. Bacteriol. -1988. -V.170. P. 5855-5862.

80. Clegg S., Allen S. Molecular cloning and exspression of an extracellular nuclease of Serratia marcescens in Echerichia coli // FEMS Microbiol. Letters 1985. -V. 27.-P. 257-262.

81. Grimont P.A.D., Grimont F., Dulong de Roshey H.L.C. Characterization of Serratia marcescens, S.liguefaciens, S.marinorubra by electrophoresis of their proteinases. //J. Gen. Microbiol. -1977. V. 99. - P. 301-310.

82. Guynn L.J., Dai W.P., Benedik M.J. Nuclease overexpression mutants of Serratia marcescens. // J. Bacteriol. 1998. - V. 180 , № 8. - P. 2262-2264.

83. Harpster M.H., Dunsmuir P. Nucleotide seguence of the chitinase B gene of Serratia marcescens QMB 1466. // Nucl. Acids Res. 1989. -V. 17, №13.1. P. 5395.

84. Heiroyuki A., Eri K., Kenji O., Saburo K., Takeji S., Tetsuya T. The lip A gene of Serratia marcescens which encodes an extracellular lipase harring no N-terminal signal peptide. // J. Bacteriol. 1994. - V. 176, № 7. - C. 1949-1956.

85. Hellingwerf K.J., Postma P.W., Tomassen J., Westerhoff H.V. Signal transduction in bacteria: phosphoneural network (s) in Escherichia coli ? // FEMS Microbiol. Rev. 1995. - V. 167, № 4. - P. 309-321.

86. Heller K.B. Lipolytic activity copurified with the outer membrane of Serratia marcescens // J. Bacteriol, 1979. V. 140, № 4. - P. 1120 - 1122.

87. Hill T.M„ Shaima B., Valjiavecgratian M., Smith J. Sfl-independent filamentation in Escherichia coli is lexA dependent and requires Dna damage for induction // J. Bacteriol. -1997. V. 179, №6: - P. 1931-1939.

88. Hines D.A., Saurugger P.N., Inler C.M., Benedik M.J. Genetic analysis of extracellular proteins of Serratia marcescens. // J. Bacteriol. 1988. -V.170, № 12. -P. 4141-4146.

89. Holland I.B., Blight M.A., Brendal K. The mechanism of secretion of hemolysin and other polypeptides from gramnegative bacteria // J. Bioenerg. and Biomembr. 1990. - V. 22, № 3. - P. 473-491.

90. Howie W., Joe L., Newbigin E., Suslow T., Dunsmuir P. Transgenes tobacco plants with express the chi A gene from Serratia marcescens have enchanced toleranse to Rhizoctonia solani. // Trangenic research. 1994. - V. 3, № 2. - P. 90-98.

91. Jones J.D.G, Grady K.L, Suslow T.V., Bedbrook J.R. Isolation and characterization of genes encoding two chitinase enzymes from Serratia marcescens. //EMBO J. 1986. - V. 5, №3. - P. 467-473.

92. Kaska M., Lysenko O., Chaloupka J. Exocellular proteases of Serratia marcescens and their toxicity to larvae of Galleria mellonella. // Folia Microbiol. -1976. V. 24. - P. 465-473.

93. Kassem A.E., Lasztity R. Production of neutral proteases by Serratia marcescens using rice bran. // Period. Polytechnol. Chem. Eng. 1995. - V. 39, № 1,-P. 43-54.

94. Kim M.K., Kim J.K., Rhee J.S. Isolation of a phospholipase Al -producing microorganism. // J. Ind. Microbiol. -1996. V. 16, № 3. - P. 171-174.

95. Kless H., Sitrit Y., Chet H., Oppencheim A.B. Cloning of me gene cooding for the chitobiase of Serratia marcescens. // Mol. Gen. Genet. 1989. - V. 217.-P. 471-473.

96. Kofoid E.C., Parkenson J.S. Transmitter and receiver modules in bacterial signaling proteins // Proc. Nat. Acad. Sci. USA. 1988. - V. 85. - P. 4981-4985.

97. Laemmli U.K. Cleavage of structural proteins during the assembly of the head of bacteriothage T4. // Nature (London). 1970. - V. 227, № 15. - P. 680-685.

98. Letoffe S., Delepelaire P., Wandersman C. Cloning and expression., in

99. Escherichia coli of the Serratia marcescens metalloprotease gene : secretion of the protease from Escherichia coli in the presens of the Erwinia chrysanthemi protease secretion functions. // J.Bacterid. -1991. V. 173. - P. 2160-2166.

100. Lewin B., Genes V. Oxford University Puss: Oxford, NY, Tokyo, 1994. -P. 1272.

101. Lowry O.H., Rosebrough H.J., Fass A.A., Randall R.J. Protein measurement with Folin phenol reagent // J. Biol. Chem. 1951. - V. 193, № 1. -P. 265-270.

102. Lyerly D., Kreger A. Purification and characterization of a Serratia marcescens metalloprotease. // Infection and Immunity. 1979. - V. 24, № 2. - P. 411421.

103. Magasanic B. Genetic control of nitrogen assimilation in bacteria. // Annu. Rev. Genetics 1982. - V. 16. - P. 135-138.

104. Margispinheiro M., Marivet J., Burkanrd G. Bean classe IV chitinase gene : Structure, developmental expression and induction by heat stress. // Plant Sei. 1994. -V. 2.-P. 163-173.

105. Miller R.V., Kokjohn T.A. General microbiology of recA : enviromental and evolutionary significans. // Annu. Rev. Microbiol. 1990. - V. 44. - P. 365-394.

106. Miller M.D., Krause K.L. Identification of the Serratia endonuclease dimer: structural basis and implication for catalysis. // Protein Sei. -1996. V. 5. - P. 24-33.

107. Miller M.D., Tanner I., Alpaugh M., Benedik V.J, Krause K.L. 2.1. F Structure of Serratia endonuclease suggests a mechanism for building to double-stranded DNA // Struct. Biol. V. 1. - P. 461 -468.

108. Monreal J., Reese E. The chitinase of Serratia marcescens. // Can. J. Microbiol. -1969. V. 15, №. .p. 689-696.

109. Nakahama K., Yoshimura K., Marumoto R, Kikuchi M., Lee I.S., Hase T., Matsubara H. Cloning and seguencing of Serratia protease gene. // Nucl. Acids Res. -1986. V. 14. - P. 5843-5855.

110. Nestle M., Roberts W. K. An extracellular nuclease from S. marcescens. -1. Purification and some properties of the enzyme, n. Specificity of the enzyme. // J. Biol. Chem. -1969. V. 244. - P. 5213-5225.

111. Neugebauer E., Gamache B., Dery C.V., Brzezinski R Chitinolytic properties of Streptomyces lividens. // Arch. Microbiol. 1991. - V. 156. - P. 192-197.

112. Ohnishi Y., Horinouchi S. Extracellular production of a Serratia marcescens serine protease in Escherichia coli // Biosci. Biotechnol. Biochem. -1996. V. 60, №10.-P. 1551-1558.

113. Ordentlich A., Eland Y., Chet I. Rhisosphere colonization by Serratia marcescens for the control of Sclerotium rolfsii. // Soil. Biol, and Biochem. 1987. -Y. 19.-P. 744-751.

114. Ovenfors C., Marklund M., Johnsson E., Lundbland G. Investigation of protease forming ability of Serratia marcescens and one of its mutant strains. // Acta Chemica Scandinavica. 1973. - V. 27. - P. 3791-3800.

115. Peng H.L., Novick R.P., Kreis Wirth B., Kornblum J., Schlievert P. Cloning, characterization and seguencing of an accessory gene regulator (agr) in Staphylococcus aureus. // J. Bacteriol. - 1988. - V. 170. - P. 4365-4372.

116. Pingound A., Franke J., Friedhoff P., Gast F. U., Kolmes В., Meiss G., Wende W., Gimadutdinov O. The Serratia nuclease: structure, function and evolution. // В сбор. «Грани сотрудничества», Казань, 1999. - Р. 262-273.

117. Pugsley A. The complete general secretory pathway in gram negative bacteria. // Microbiol Rev. - 1993. - V. 57, № 1 - P. 50-108.

118. Robbins P.W., Albright C., Benfield B. Cloning and expression of a Streptomyces plicatus chitinase (chitinase 63) in Escherichia coli. // J.Biol. Chem. -1988. - V. 263, № 2. - P. 443 - 447.

119. Roberts RL., Cabib E. Serratia marcescens chitinase : one step purification and use for the determination of chitin. // Anal. Biochem. - 1982. - V. 127,- P. 402412.

120. Roberts RL., Selitrennikoff C.P. Plant and bactrial chitinase differ in antifungal activity. //J. Gen. Microbiol. 1988. - V. 134. - P. 169-176.

121. Romaguera A., Menge U., Breves R., Diekmann H. Chitinases of Streptomyces olivaceoviridis and significance of processing for multiplicity // J. Bacteriol. 1992. - V. 174, № 11 - P. 3450-3454.

122. Salamone R., Wodzinski R.J. Production, purification and characterization of a 50-kDa extracellular metalloprotease from Serratia marcescens. // Appl. Microbiol. Biotechnol. -1997. V. 48, J^ 3. - P. 317-324.

123. Sanders D.A., Gillece Castro B.I, Stock A.M., Burlingame A.L., Koshland D.E.J. Identification of the site of phosphorylation of the Chemotaxis response regulation protein, Che Y. // J. Biol. Chem. -1989. - V. 264 - P. 21770 -21778.

124. Seok K.K., Sig P.K., Myung R.S., Gu P.J., Chul S.Y. Overproduction of Serratia marcescens metalloprotease (SMP) from the recombinant Serratia marcescens strains. // Biotechnol. Lett. 1995. - V. 17, № 5. - P. 497-502.

125. Setrit Y., Barac Z., Kapulnic Y., Oppencheim A., Chet I. Expression of S.marcescens chitmase gene in Rhizobium meliloti during simbiosis on alfalfa roots molecular plant. // Microbes interactions. 1993. - V. 3. - P. 293-298.

126. Shapira R, Ordentlich A., Chet I., Oppencheim A. Control of plant diseases by chitmase empulsed from cloned DNA in Escherichia coli. // Phytopathology. -1989.-V. 79.-P. 1246-1249.

127. Shiebel E., Schwarz H., Broun V. Subcellular location and unique secretion of the hemolysin of Serratia marcescens // J. Cell Biol. 1989. - V.264 - P. 1631116320.

128. Simpson R.B. Interaction of the cAMP receptor with the lac promoter // Nucl. Acids Res. 1980. - V. 8. - P. 759-766.

129. Smigielski A.J , Ihang G., Akhurst R.J. Seguence of a lipase -encoding gene isolated from Serratia proteamaculans 8805142. // Gene. 1994. -V. 141, № 1,-P. 137-138.

130. Strauch M.A. AbrB, a transition state regulator. // In: Bacillus subtilis and other gram-positive bacteria (Sonenshein A.Z., ed.). Amer. Soc. Microbiol., Washington, 1993.

131. Suh Y., Alpaugh M., Krause K., Benedik M.J. Differential secretion of isoforms of Serratia marcescens extracellular nuclease. // Appl. Environ. Microbiol. -1995. V. 61, № 11. - P. 4083-4088.

132. Suh Y., Benedik M.J. Production of active Serratia marcescens metalloprotease from Escherichia coli by a-hemolysin Hly B and HlyD // J.Bactenol. -1992. V. 174, № 7. - P. 2361-2366.

133. Suh Y., Jin S., Ball T.K., Benedic M.J. Two-step secretion of the Serratia marcescens extracellular nuclease // J. Bacteriol, -1996. V. 178, № 13.

134. Suzuki K., Suzuki M., Taiyoji M., Nikaidou N. and Watanable T. Chitin binding protein (CBP21) in the culture supernatant of Serratia marcescens 2170. // Biosci. Biotechnol. Biochem. 1998. - V. 62, № 1. - P. 128-135.

135. Traub W.H., Kleber I. Detection offibrinolytik and elastase activity after among clinical isolates of Serratia marcescens. // Pathol. Microbiol. 1974. -V. 41.-P. 334-340.

136. Tronsmo A., Harman G.E. Detection and quantification of N-acetyl-ß-D-glucosaminidase, chitobiosidase and endochitinase in solutions and on gels. // Anal. Biochem. -1993. V. 208, № 1. - p. 74-79.

137. Trudel J., Asselin A. Detection of chitin deacetylase activity after Polyacrylamide gel electrophoresis. // Anal. Biochem. 1990. - V. 189, № 2. - P.249-253.

138. Tsang J.C., Landes J., Nehmer W. Release of alkaline phosphatase activity by aqueous ether treatment of whole cell of Serratia marcescens // Microbiology- -1979.-V. 24.-P. 103-111.

139. Vorgias E., Petratos K. 3D-structure and enzymatic mechanism of chitinase A from the chitinolytic soil bacterium Serratia marcescens // In: Chitin Handbook (Muzzarelly R.A.A., Peter M.G., eds.). N.Y.: Europian Chitin Society, 1997. -P. 321-330.

140. Walker G.C. The SOS-response of E. coli // Neidhazdt F.C., Ingraham J.L., Schaechter M, and Imbargen H.E. (ed.): Escherichia coli and Salmonella typhimurium: cellular and molecular biology. Washington, 1987. P. 1346-1357.

141. Watanabe T., Kimura K., Simiya T., Nikaidou N., Suzuki K., Suzuki M., Taiyoji M., Ferrer S., Regue M. Genetic analysis of the chitinase system of S.marcescens 2170. //J. Bacteriol. -1997. V. 179, № 22. - P. 7111-7117.

142. Watanabe I., Oyanagi W„ Susuki K„ Tanaka H. Chitinase system of

143. Bacillus circulans WL-12 and importance of chitinase AI in chitin degradation. // J.Bacteriol. 1990. - V. 172, № 7. - P. 4017-4022.

144. Wenxin Z., Huil, Wenhuan Y. // Hanjing daxue xuebao. Ziran kexue J. Hanjing Univ. Natur. Sei. Ed. -1996. V. 32, № 4 - P. 713-716.

145. Williams R.P. Biosynthesis of prodigiosin a secondary metabolite of Serratia marcescens. // Appl. Microbiol. 1973. - V. 25. - P. 396-400.

146. Winkler H., Timmes K. Pleiotropic mutations in Serratia marcescens which increase the synthesis of certain extracellular proteins and the rate of spontaneous prophage excision. // Mol. Gen. Genet. 1973. - V. 124, №2. -P. 197-206.

147. Winkler U.K., Stuckmann M. Glycogen hyaluronate and some other poly sacharides greatly enchance the formation of exolipase by Serratia marcescens. // J. Bacterid. - 1979. - V. 138, № 3. - P. 663-670.

148. Yamada H., Imoto T.A. Convenient synthesis of glycolchitin a substrate of lysozyme. // Carbohudr. Res. 1981. - V. 92. - P. 160-162.

149. Yanagida N.T., Uozumi X, Beppu T. Specific excretion of Serratia marcescens protease through the outer membrane of Escherichia coli. // J. Bacteriol. -1986. V. 166, № 3. - P. 937-944.

150. Yanofsky C., Hot V. Role of regulatory features of the trp operon of Escherichia coli in mediating a respons to a nutritional shift // J. Bacteriol. 1994. -V. 176,№20.-P. 6245-6254.

151. Young M.E., Bell R.L., Carroad P.A. Kinetics of chitinase production. I Chitin hydrolysis. II Relationship between bacteriol growth, chitin hydrolysis and enzyme synthesis. // Biotechnol. and Bioeng. 1985. - V. 27, № 6. - P. 769-780.

152. Yusupova D.V., Sokolova R.B., Porfireva O.V. Induction of extracellular endonuclease biosynthesis // Abstr. of JUMS congress: Bacteriology and micology, Osaka, Japan, 16-22 September, 1990. P. 19.

153. СОЮЗ СОВЕТСКИХ СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ РЕСПУБЛИК ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ ПРИ ГОСУДАРСТВЕННОМ КОМИТЕТЕ СССР ПО НАУКЕ И ТЕХНИКЕ (Г0СК0МИ30БРЕТЕНИЙ)1. ПАТЕНТе/У?

154. На основании полномочий, предоставленных Правительством СССР, Госкомизобретений выдал настоящий патент на изобретение:,

155. Зшо©б излучения культурадьнэй жидко эти & ШШ^ССМ Обладающей хитинавяэй активностью

156. ПатентообладательШуШВа Дзльбэр Вафовна

157. Автор (авторы): Юзушва Альбэр Ва&звяаг, Щрйжрьева Ольга вштана^ Оьтмва. Вээашна БэриоФвва* щухжт Едена В&адамирэвна^ Itaaá Ирина Павд®вна| Шшявина tora

158. Владимир Иванович ж ©»ерельеверЕеЙ Шьевич Заявка № 49(37003

159. Приоритет изобретения 2 января 19911«!

160. Зарегистрировано в Государственном реестре изобретений СССР9 октября 1992га

161. Действие патента распространяется на всю территорию Союза ССР сроком на 20 летс 2 января 1991.1. Председатель Комитета1. Начальник отдела1. Si1. «>V

162. Л1И НИ СТЕР СТВ О МЕДИЦИНСКОЕ ПРОМЫШЛЕННОСТИ СССР1. ПРИКАЗот1612 ОСг. Москва0 промышленном использовании шта'лма З.ппгсегшсепа 28-13 продуцента внеклеточной энцокуклеазы

163. Штаглм непатогенен, депонирован во Всесоюзной коллекции ■ промышленных микроорганизмов ВНИИгенетики.1. ПРИКЛЕИВАЮ:

164. Использовать на предприятиях отрасли штамм S.marcenscens 28-13 в качестве продуцента внеклеточной эндонуклеазы.1. Министр "—/ В. А. Быков

165. Миронова 203-39-70 0lM S¿.У1. J . ь / '