Changes in the chemical, physical-chemical and biological properties of Ochrobactrum cytisi IPA7.2 lipopolysaccharide during О-deacylation

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

Lipopolysaccharides are compounds of bacterial origin that have biological activity against plants, animals and humans. This work provides information on the preparation and characterization of the properties of modifi ed lipopolysaccharide derivatives of the rhizosphere bacterium Ochrobactrum cytisi IPA7.2. Deacylation has been carried out using alkaline hydrolysis, followed by chromatographic separation of the fractions. O-deacetylation of O-polysaccharide led to a 2-fold increase in the extinction of the products of the phenol-sulfuric acid reaction. The fatty acid composition of lipid A did not change during alkaline hydrolysis. A comparison of supramolecular particles in an aqueous medium of native and deacylated forms of lipopolysaccharide using dynamic light scattering revealed that, as a result of modifi cation, the size of micelles decreased from 65 nm to 35 nm and their negative zeta potential increased from –22 mV to –30 mV. It has been found that non-stoichiometric acetylation of lipopolysaccharide O. cytisi IPA7.2 did not aff ect the interaction with specifi c antibodies but was important for the manifestation of growth-stimulating activity towards potato microplants.

About the authors

Yulia A. Filip’echeva

Institute of Biochemistry and Physiology of Plants and Microorganisms of the Russian Academy of Sciences - Subdivision of the Federal State Budgetary Research Institution Saratov Federal Scientific Centre of the Russian Academy of Sciences (IBPPM RAS)

410049, Russia, Saratov, Entuziastov Avenue, 13

Elena N. Sigida

Institute of Biochemistry and Physiology of Plants and Microorganisms of the Russian Academy of Sciences - Subdivision of the Federal State Budgetary Research Institution Saratov Federal Scientific Centre of the Russian Academy of Sciences (IBPPM RAS)

410049, Russia, Saratov, Entuziastov Avenue, 13

Oksana V. Tkachenko

Saratov State University of Genetics, Biotechnology and Engineering named after N. I. Vavilov

ORCID iD: 0000-0001-8327-6763
Scopus Author ID: 36808551900
Saratov 410012, Russia

Gennady L. Burygin

Institute of Biochemistry and Physiology of Plants and Microorganisms of the Russian Academy of Sciences - Subdivision of the Federal State Budgetary Research Institution Saratov Federal Scientific Centre of the Russian Academy of Sciences (IBPPM RAS)

410049, Russia, Saratov, Entuziastov Avenue, 13

References

  1. Raetz C. R., Whitfield C. Lipopolysaccharide endotoxins // Ann. Rev. Biochem. 2002. Vol. 71, iss. 1. P. 635–700. https://doi.org/10.1146/annurev.biochem.71.110601.135414
  2. Kagan J. C. Lipopolysaccharide detection across the kingdoms of life // Trends Immunol. 2017. Vol. 38, iss. 10. P. 696 –704. https://doi.org/10.1016/j.it.2017.05.001
  3. Valvano M. A. Genetics and biosynthesis of lipopolysaccharide // Molecular medical microbiology / eds. Y.-W. Tang, M. Sussman, D. Liu, I. Pexton, J. Schwartzman. 2nd ed. Academic Press, 2015. P. 55–89. https:// doi.org/10.1016/B978-0-12-397169-2.00004-4
  4. Vanacore A., Vitiello G., Wanke A., Cavasso D., Clifton L. A., Mahdi L., Campanero-Rhodes M. A., Solís D., Wuhrer M., Nicolardi S., Molinaro A. Lipopolysaccharide O-antigen molecular and supramolecular modifi cations of plant root microbiota are pivotal for host recognition // Carbohydr. Polym. 2022. Vol. 277. Article number 118839. P. 1–11. https://doi.org/10.1016/j. carbpol.2021.118839
  5. Ryan M. P., Pembroke J. T. The genus Ochrobactrum as major opportunistic pathogens // Microorganisms. 2020. Vol. 8 (11). Article number 1797. https://doi. org/10.3390/microorganisms8111797 6
  6. Burygin G. L., Kargapolova K. Yu., Kryuchkova Ye. V., Avdeeva E. S., Gogoleva N. E., Ponomaryova T. S., Tkachenko O. V. Ochrobactrum cytisi IPA7.2 promotes growth of potato microplants and is resistant to abiotic stress // World J. Microbiol. Biotechnol. 2019. Vol. 35, iss. 4. Article number 55. P. 1–12. https://doi.org/10.1007/s11274-019-2633-x
  7. Sigida E. N., Kargapolova K. Y., Shashkov A. S., Zdorovenko E. L., Ponomaryova T. S., Meshcheryakova A. A., Tkachenko O. V., Burygin G. L., Knirel Y. A. Structure, gene cluster of the O antigen and biological activity of the lipopolysaccharide from the rhizospheric bacterium Ochrobactrum cytisi IPA7.2 // Int. J. Biol. Macromol. 2020. Vol. 154. P. 1375–1381. https://doi.org/10.1016/j.ijbiomac.2019.11.017
  8. DuBois M., Gilles K. A., Hamilton J. K., Rebers P. T., Smith F. Colorimetric method for determination of sugars and related substances // Anal. Chem. 1956. Vol. 28, iss. 3. P. 350–356. https://doi.org/10.1021/ac60111a017
  9. Bailey G. S. Ouchterlony double immunodiffusion // The protein protocols handbook. 1996. P. 749–752. https:// doi.org/10.1007/978-1-60327-259-9_135
  10. Zdorovenko E. L., Kadykova A. A., Shashkov A. S., Varbanets L. D., Bulyhina T. V., Knirel Y. A. Lipopolysaccharide of Pantoea agglomerans 7969: Chemical identifi cation, function and biological activity // Carbohydr. Polym. 2017. Vol. 165. P. 351–358. https://doi. org/10.1016/j.carbpol.2017.02.053
  11. Tkachenko O. V., Burygin G. L., Evseeva N. V., Fedonenko Y. P., Matora L. Y., Lobachev Y. V., Shchyogolev S. Y. Morphogenesis of wheat calluses treated with Azospirillum lipopolysaccharides // Plant Cell Tissue Organ Cult. 2021. Vol. 147, iss. 1. P. 147–155. https:// doi.org/10.1007/s11240-021-02114-2
  12. Velasco J., Moll H., Knirel Y. A., Sinnwell V., Moriyón I., Zähringer U. Structural studies on the lipopolysaccharide from a rough strain of Ochrobactrum anthropi containing a 2,3-diamino-2,3-dideoxy-Dglucose disaccharide lipid A backbone // Carbohydr. Res. 1998. Vol. 306, iss. 1–2. P. 283–290. https://doi.org/10.1016/S0008-6215(97)10029-5
  13. Zamlynska K., Komaniecka I., Zebracki K., Mazur A., Sroka-Bartnicka A., Choma A. Studies on lipid A isolated from Phyllobacterium trifolii PETP02T lipopolysaccharide // Antonie Van Leeuwenhoek. 2017. Vol. 110. P. 1413–1433. https://doi.org/10.1007/s10482- 017-0872-0
  14. Wang J., Villeneuve S., Zhang J., Lei P.S., Miller C. E., Lafaye P., Nato F., Szu S. C., Karpas A., Bystricky S., Robbins J. B. On the antigenic determinants of the lipopolysaccharides of Vibrio cholerae O: 1, serotypes Ogawa and Inaba // J. Biol. Chem. 1998. Vol. 273, iss. 5. P. 2777–2783. https://doi.org/10.1074/jbc. 273.5.2777
  15. Haji-Ghassemi O., Blackler R. J., Martin Young N., Evans S. V. Antibody recognition of carbohydrate epitopes // Glycobiology. 2015. Vol. 25, iss. 9. P. 920–952. https://doi.org/10.1093/glycob/cwv037

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».