Staphylococcus aureus`un vankomisin ve metisiline karşı stres yanıtı

Abstract

Bu çalışma, antibiyotik stresi karşısında farklı Staphylococcus aureus suşlarının ifade ettiği stres yanıtlarını karşılaştırmalı incelemek amacıyla yapıldı. Metisilin duyarlı 4 ve metisilin dirençli 3 suş sıvı kültürde ve 1MİK değerde (MRSA suşları için standart suşun 10 MIK değerinde) oksasilin (Sigma, Almanya) veya vankomisine (Hospira, UK) 5 veya 24 saat maruz bırakıldı. Suşların duvar ve membran proteinleri izole edilerek tek boyutlu SDS-PAGE elektroforezde elektroforetiplendirme yapıldı ve muhtemel proteinlerin oluşturduğu kısıtlı proteom evreni kullanılarak stres yanıtları analiz edildi.Antibiyotik stresine maruziyet sonrasında bakterinin 5 saat içinde bir stres yanıtı geliştirdiği, sonraki 19 saat içinde yanıtın yeni karakterine değiştiği görüldü. Elektroforetiplendirme çalışmasında saptanan 32 adet farklı elektroforetik banttan 20 adedinin tüm suşlarda ortak ifade edildiği ve 23 adedinin strese yanıtta rol aldığı saptandı. Proteom evrenini tahmin çalışmasında 32 adet elektroforetipik bantın 72 adet proteinle eşleştiği, bu proteinlerin 32'siyle oluşan bir havuzun strese yanıtta rol aldığı ve mega analizde bunun 23 adedinin tüm bakterilerde stres karşısında mutlaka değiştiği saptandı. 32 adet proteinin işlevsel incelemesi yapıldığında bunun %41,6'lık kısmının virülans ve stres/direnç yanıtından, geri kalanının sinyal, duvar yapımı, transport ve biyofilm/adezyondan sorumlu olduğu bulundu. Antibiyotik stresi karşısında ifadesi değişen muhtemel proteinler incelendiğinde, LPXTG motifli SasG proteininin ifadesinin arttığı, serin-aspartat tekrarlı protein-C, klamping faktör B, SasG, PBP1, PBP-2 ve SasH proteinlerinden oluşan havuzundan bazılarının ifadesinin azaldığı saptandı. Bakterilerin antibiyotiğe duyarlılığı ile strese yanıtları arasında bir ilişki gözlenmedi.Bu çalışmanın sonuçları S. aureus enfeksiyonuna karşı geliştirilebilecek ve bakteride stres yanıt proteinlerini hedefleyecek drug tasarımı çalışmalarına veri sağlamaktadır. Bu tip tedavi ajanları antibiyotiklere alternatif veya kombine tadavi ajanı olarak düşük doz antibiyotik kullanımı için ümit vaad edicidir.

Stress response of Staphylococcus aureus strains were comparatively investigated following antibiotic treatment. Four methicillin-sensitive and three methicillin-resistant strains were treated with MIC of oxacillin (Sigma, Germany) or vancomycin (Hospira, UK) for 5 or 24 hours (10 x MIC of oxacillin of the standard strain for MRSA strains). Cell wall and membrane proteins were isolated, their electrophoretyping were identified using one dimensional SDS-PAGE electrophoresis, and the stress responses of the strains were analyzed using a particular set of possible proteins.The strains developed stress response in 5 hours and changed it to new character in consecutive 19 hours. 20 out of 32 bands of the electrophoretyping study expressed in all strains, and 23 of them involved in stress response. In prediction of a particular set of possible proteins, 72 proteins matched with 32 electrophoretyping bands, a 32 protein pool had a role in stress response, and 23 of them changed in all strains in mega analysis. %41,6 of the 32 proteins were responsible from stress/resistance and virulence, and the rest from signalization, cell wall biogenesis, transport and biofilm formation/adhesion. Expression of SasG protein with LPXTG motive increased, and some members of protein-C with serine-aspartate repeats, clamping factor B, SasG, PBP-1 and -2 and SasH group decreased in response to stress. No correlation was detected between sensitivity level of the strains and stress responses.The results of this study provide data for drug design studies targeting S. aureus stress response proteins. These types of drugs can be alternative for antibiotics and promising agents in combination therapy with low-dose antibiotics.