Báo cáo khoa học: Flagellar glycosylation in Clostridium botulinum

Tác giả: Susan M. Twine, Catherine J. Paul, Evgeny Vinogradov, David J. McNally, Jean-Robert Brisson, James A. Mullen, David R. McMullin, Harold C. Jarrell, John W. Austin, John F. Kelly, and Susan M. Logan

Lĩnh vực: Sinh học phân tử, Vi sinh vật học

Nội dung tài liệu: Nghiên cứu này tập trung vào việc làm sáng tỏ cấu trúc và chức năng của quá trình glycosyl hóa flagellin ở vi khuẩn Clostridium botulinum. Phương pháp phân tích khối phổ (MS) và phổ cộng hưởng từ hạt nhân (NMR) đã được sử dụng để xác định các gốc đường mới gắn vào protein flagellin. Kết quả cho thấy các flagellin của C. botulinum được biến đổi hậu dịch mã bằng các gốc đường O-linked phức tạp, bao gồm một dẫn xuất mới của axit legionaminic. Nghiên cứu cũng đề xuất vai trò tiềm năng của các gốc đường này trong việc xác định chủng vi khuẩn và tương tác chủ-mầm bệnh. Khám phá này mở ra hướng đi mới trong việc phát triển các phương pháp phát hiện và phân biệt các chủng C. botulinum.

Mục lục chi tiết:

• Introduction
• Keywords
• Correspondence
• Results
• Intact mass analysis of C. botulinum flagellins
• Top-down analysis of C. botulinum flagellins
• Table 1. Diversity of flagellin proteins determined by mass spectrometry.
• Bioinformatic analysis of the C. botulinum type F Langeland genome
• Table 2. Identification of legionaminic acid biosynthetic gene homologs in C. botulinum type F Langeland.
• Nano-LC-MS/MS analysis of a C. botulinum FE9909ACS Alberta flagellin peptide digest
• Determination of glycan attachment site by electron transfer dissociation
• NMR structural analysis of the flagellin glycopeptide
• Table 3. NMR data for the O-linked nonulosonic acid derivative, αLeg5GluNMe7Ac, found on glycopeptides from flagella of C. botulinum.
• Detection of flagellin signature ions in C. botulinum culture supernatants
• Fig. 7. Detection of flagellin in culture supernatants from C. botulinum strain FE9909ACS Alberta.
• Discussion
• Experimental procedures
• Bacterial strains
• Purification of flagella
• Mass spectrometry of isolated flagellins
• Solution enzymatic digests
• HPLC purification of tryptic peptides
• Accurate mass measurement of C. botulinum glycan
• Determination of glycan linkage sites by electron transfer dissociation
• Preparation of glycopeptide using proteinase K digestion
• NMR analysis of purified glycopeptide
• Bioinformatic analysis of flagellar glycosylation loci
• Preparation of C. botulinum culture supernatants
• MS detection of flagellar marker ions in C. botulinum culture supernatants
• Mouse bioassay for BoNT
• Acknowledgements
• References