ВОЗМОЖНОСТИ MALDI-TOF-МАСС-СПЕКТРОМЕТРИИ И БИОИНФОРМАТИКИ В ОБНАУЖЕНИИ ДЕТЕРМИНАНТ УСТОЙЧИВОСТИ К ТРИАЗОЛЬНЫМ ПРОТИВОГРИБКОВЫМ ПРЕПАРАТАМ
| Rok vydání: | 2023 |
|---|---|
| Předmět: | |
| DOI: | 10.24412/1999-6780-2023-1-3-11 |
| Popis: | Цель исследования: разработка алгоритма индикации ассоциированных с резистентностью и видоспецифических аминокислотных сайтов в ферментах типа CYP51 с помощью кислотного протеолиза и масс-спектрометрии на примере Aspergillus fumigatus и A. lentu-lus. Объектами исследования явились аминокислотные последовательности ланостерол-14α-деметилазы (CYP51А) триазол-чувствительных штаммов A. fumigatus и пан-триазол-устойчивых штаммов A. lentulus. С использованием средств биоинформатики провели двухэтапный анализ, включающий прогнозирование сайтов и продуктов протеолиза избранных белков муравьиной кислотой, а также кластеризацию аминокислотных последовательностей. Установлены различия в положении аминокислотных сайтов, по которым происходит кислотный протео-лиз ферментов у представителей двух видов, а также различия в составе пептидов − продуктов протеолиза и различия их молекулярных масс, доступные для обнаружения с помощью масс-спектрометрии. Для подтверждения закономерности найденных феноменов получена «филограмма» последовательностей CYP51А, на которой последовательности ферментов из двух видов микромицетов оказались в двух изолированных кладах. На основании установленных аминокислотных особенностей и с учетом развития современных методов выделения белков и детекции продуктов их деградации предложен алгоритм биохимического анализа, позволяющий проводить точную видовую идентификацию возбудителей инвазивного аспергиллеза с различающейся чувствительностью к противогрибковым препаратам триазольного ряда. The aim of the study is development of the algorithm for indication of the resistance-associated and species-specific amino acid sites in CYP51-type enzymes with using acid proteolysis and mass-spectrometry on the example of Aspergillus fu-migatus and A. lentulus. The objects of the study were the amino acid sequences of lanosterol-14α-demethylases (CYP51A) from triazole-sensitive strains of A. fumigatus and pan-triazole-resistant strains of A. lentulus. Two-stage analysis including prediction of sites and products of proteolysis of selected proteins with formic acid, as well as clustering of amino acid sequences was carried out using bioinformatics approaches. Differences in the positions of amino acid sites at which acidic proteolysis of enzymes occurs in representatives of the two species, as well as differences in the composition of peptides, products of proteolysis, and differences in their molecular weights, which can be detected using mass spectrometry, have been established. To confirm the regularity of the detecter phenomena, a «phylogram» of CYP51A sequences was obtained, in which the sequences of enzymes from two species of micromycetes were found in two isolated clades. Based on the established amino acid features and taking into account the development of modern methods for isolating proteins and detection of their degradation products, a biochemical analysis algorithm that allows for accurate species identification of invasive aspergillosis pathogens with different sensitivity to triazole antifungal drugs has been proposed. |
| Databáze: | OpenAIRE |
| Externí odkaz: |
|