Лигандсвязывающая активность рекомбинантного рецептора тетрациклиновых антибиотиков TetR по данным флуоресцентной спектроскопии

Методами флуоресцентной спектроскопии изучена лигандсвязывающая активность рекомбинантного рецептора TetR в отношении тетрациклина (Тс) и его аналогов (ТС). Добавление Тс к раствору функционально активного белка вызывало тушение триптофановой флуоресценции TetR  на 80 % и многократно усиливало эмиссию Тс. Образовавшийся комплекс TetR-Тс проявлялся продуцированием полосы безызлучательного переноса энергии от возбужденного при 280 нм остатка триптофана к лиганду в области флуоресценции Тс с максимумом при 510 нм (FRET-эффект). Другие ТС (4-эпи-Тс и лимециклин) также связывались с TetR и проявляли свойства флуоресцентных зондов. Спектральные эффекты комплексообразования уменьшались или полностью исчезали в случаях частично или полностью денатурированного TetR в присутствии мочевины. Показано, что флуоресцентная спектроскопия может служить надежным инструментом оценки ТС-связывающей активности рекомбинантного TetR в ходе его получения, хранения и технологической обработки для практического применения в качестве ключевого компонента биоаналитических систем для определения тетрациклиновых антибиотиков в продуктах питания.

1. M. G. Bacanli. Arch. Toxic., 98 (2024) 1717—1725

2. M. M. J. Arsène, A. K. L. Davares, I. V. Podoprigora, L. A. Smolyakova, S. Souadkia, I. Khelifi, M. S. Das. Vet. World, 15, N 3 (2022) 662—671

3. И. С. Сазыкин, Л. Е. Хмелевцова, Е. Ю. Селиверстова, М. А. Сазыкина. Прикл. биохимия и микробиология, 57, № 1 (2021) 24—35

4. J. Filipek, K. Chalaskiewicz, A. Kosmider, M. Nielipinski, A. Michalak, M. Bednarkiewicz, M. Goslawski-Zeligowski, F. Prucnal, B. Sekula, A. J. Pietrzyk-Brzezinska. J. Struct. Biology, 216, N 2 (2024) 108071

5. S. E. Reichheld, Z. Yu, A. R. Davidson. Proc. Natl. Acad. Sci., 106, N 52 (2009) 22263—22268

6. W. Hinrichs, C. Fenske. Tetracyclines in Biology, Chemistry and Medicine, Birkhäuser, Basel (2001) 107—123

7. Y. Fan, J. Peng, J. Liu, J. Wang. Microchem. J., 199 (2024) 109931

8. V. K. Meyer, C. V Chatelle, W. Weber, R. Niessner, M. Seidel. Anal. Bioanal. Chem., 412, N 14 (2020) 3467—3476

9. S. Li, D. Chen, Z. Liu, S. Tao, T. Zhang, Y. Chen, L. Bao, J. Ma, Y. Huang, S. Xu, L. Wu, S. Chen. J. Hazard. Materials, 460 (2023) 132311

10. W. Q. Xia, J. Liu, J. P. Wang. Anal. Chim. Acta, 1276 (2023) 341609

11. G. Wang, W. Q. Xia, J. X. Liu, J. P. Wang, J. Liu. Microchem. J., 150 (2019) 104184

12. N. Moeller, E. Mueller-Seitz, O. Scholz, W. Hillen, A. A. Bergwerff, M. Petz. Eur. Food Res. Technol., 224, N 3 (2007) 285—292

13. О. В. Евдокимова, Е. В. Охремчук, А. А. Муратова, Л. Н. Валентович, К. И. Михайлопуло, И. И. Вашкевич, О. В. Свиридов. Сб. науч. тр. “Микробные биотехнологии: фундаментальные и прикладные аспекты”, Минск, Бел. навука (2023) 31—55

14. M. Takahashi, L. Altschmied, W. Hillen. J. Mol. Biol., 187, N 3 (1986) 341—348

15. S. E. Reichheld, A. R. Davidson. J. Mol. Biol., 361, N 2 (2006) 382—389

16. G. J. Palm, I. Buchholz, S. Werten, B. Girbardt, L. Berndt, M. Delcea, W. Hinrichs. Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Proteins and Proteomics, 1868, N 6 (2020) 140404

17. Т. С. Серченя, И. И. Вашкевич, О. В. Свиридов. Докл. НАН Беларуси, 54, № 6 (2010) 62—67

18. Т. С. Серченя, О. В. Свиридов. Докл. НАН Беларуси, 57, № 3 (2013) 89—94

19. К. И. Михайлопуло, Т. С. Серченя, Е. П. Киселева, Ю. Г. Чернов, Т. М. Цветкова, Н. В. Ковганко, О. В. Свиридов. Журн. прикл. спектр., 75, № 6 (2008) 859—866 [K. I. Mikhailopulo, T. S. Serchenya, E. P. Kiseleva, Yu. G. Chernov, T. M. Tsvetkova, N. V. Kovganko, O. V. Sviridov. J. Appl. Spectrosc., 75, N 6 (2008) 857—863]

20. G. Wang, H. C. Zhang, J. Liu, J. P. Wang. Anal. Biochem., 564-565 (2019) 40—46

21. W. Q. Xia, P. L. Cui. Microchem. J., 170, N 4 (2021) 106779

22. Д. А. Семенов, Т. П. Северинчик, О. С. Куприенко. Тез. докл. XХ междунар. науч. конф. “Молодежь в науке”, 20—22 сентября 2023 г., Минск, Бел. навука (2023) 776—778

23. J. R. Lakowicz. Principles of Fluorescence Spectroscopy, 2nd ed., New York, Kluwer Academic-Plenum Publ. (1999)

24. M. De Weert, L. Stella. J. Mol. Struct., 998, N 1-3 (2011) 144—150

25. M. De Weert, C. Schönbeck. Eur. J. Pharm. Sci., 203 (2024) 106930

26. E. R. Mojica, E. Nguyen, M. Rozov, F. V. Bright. J. Fluoresc., 24, N 4 (2014) 1183—1198

27. M. D. A. Dantas, H. A. Tenorio, T. I. B. Lopes, H. J. V. Pereira, A. J. Marsaioli, I. M. Figueiredo, J. C. C. Santos. Int. J. Biol. Macromol., 102 (2017) 505—514

28. M. Mukherjee, P. S. Sardar, S. Kr. Ghorai, S. K. Samanta, A. S. Roy, S. Dasgupta, S. Ghosh. PLOS One, 8, N 4 (2013) e6094

29. M. Takahashi, J. Degenkolb, W. Hillen. Anal. Biochem., 199, N 2 (1991) 197—202

30. T. Lederer, M. Kintrup, M. Takahashi, P. E. Sum, G. A. Ellestad, W. Hillen. Biochemistry, 35, N 23 (1996) 7439—7446

31. W. Xia, J. Liu, J. Wang. Foods, 11, N 23 (2022) 3850

32. A. G. Stephen, A. Kumar. Int. J. Mol. Sci., 25, N 3 (2024) 1764