Charakterizace glykoproteomu Francisella tularensis

Abstract

Glykosylace se řadí mezi nejčastější post-translační modifikace, mající vliv na vlastnosti proteinů a hrající zásadní úlohu v mnoha biologických procesech, jakými jsou mezibuněčné rozpoznávání, buněčná adheze či modulace imunitní odpovědi. Glykoproteiny mnoha patogenních bakterií jsou spojovány s faktory virulence. Přítomnost glykoproteinů dosud nebyla studována ve vysoce virulentní Gram-negativní bakterii Francisella tularensis, původci onemocnění tularémie. Cílem této práce bylo ověřit, zda se v proteomu Francisella tularensis vyskytuje glykosylace, jakožto pravděpodobný faktor virulence. Předkládaná práce poukazuje na skutečnost, že kroky vedoucí k identifikaci glykosylace bakteriálních proteinů se významně odlišují od kroků používaných v analýze glykosylací eukaryot. Běžně používané glykomické studie komplexních směsí proteinů eukaryotického původu nelze použít v případě analýzy bakteriálních buněčných lyzátů, nebo alespoň ne v případě bakterie Francisella tularensis. Glykanové struktury proto byly určeny nepřímo, a to s použitím nástrojů studujících glykopeptidy. V této práci bylo prostřednictvím tzv. "bottom-up" proteomického přístupu charakterizováno široké spektrum potenciálních glykoproteinů Francisella tularensis. Využito přitom bylo kombinace sacharid-specifických detekčních a obohacovacích technik, založených na hydrazidové chemii a lektinové afinitě, s vysoce citlivou hmotnostní spektrometrií. Mezi identifikovanými potenciálními glykoproteiny byly glykosyltransferázy, imunoreaktivní proteiny, zevní membránové proteiny, lipoproteiny, složky sekrečních systémů typu IV a II a proteiny kódované geny z ostrova patogenicity. Výše zmíněné metody pro detekci a obohacení glykoproteinů poukázaly na 12 proteinů, které představují nejlepší kandidáty pro glykosylaci proteinů Francisella tularensis. Následné detailní studium potenciálních glykoproteinů FTH_1071 a FTH_0069 vedlo k charakterizaci totožné glykanové struktury modifikující oba proteiny a k identifikaci peptidů modifikovaných tímto glykanem. Pro lepší porozumnění pravděpodobné funkce glykosylace proteinů v patogenitě tohoto mikroba je vhodné, aby byly popsány další proteiny modifikované glykosylací.