Выделение и характеристика протеиназ поздней фазы роста Bacillus intermedius 3-19 тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 03.00.07, кандидат биологических наук Соколова, Евгения Александровна

• Соколова, Евгения Александровна
• кандидат биологических наук
• 2006

Оглавление диссертации кандидат биологических наук Соколова, Евгения Александровна

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ

ВВЕДЕНИЕ

ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

I. Протеолитические ферменты микроорганизмов

1. Принципы классификации протеолитических ферментов

2. Сериновые протеиназы

3. Характеристика химотрипсиноподобных протеиназ

4. Глутамилэндонептидазы - новое подсемейство химотрипсиноподобных протеиназ микроорганизмов

4.1. Физико-химические свойства глутамилэндопептидаз

4.2. Аминокислотная последовательность и пространственная структура глутамилэндопептидаз

4.3. Роль аминокислот гистидиновой триады в первичной специфической активности глутамилэндопептидаз

4.4. Субстратная специфичность глутамилэндопептидаз

5. Характеристика субтилизинов и субтилизиноподобных протеиназ

5.1. Физико-химические свойства протеиназ

5.2. Субстратная специфичность субтилизинов

5.3. Аминикислотная последовательность и пространственная структура ферментов

5.4. Строение активного центра и механизм действия субтилизинов

5.5. Стабильность субтилизинов

6. Эволюция сериновых протеиназ 41 И. Функциональная роль протеиназ бацилл

1. Множественность функций протеолитических ферментов

2. Локализация протеолитических ферментов в клетке

3. Связь секрстируемых протеиназ бацилл и физиологии клетки в стационарной фазе

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Выделение и характеристика протеиназ поздней фазы роста Bacillus intermedius 3-19»

Актуальность проблемы: Протеолитические ферменты представляют собой уникальную группу биологических катализаторов. Функции этих ферментов разнообразны - они принимают участие в процессах катаболизма, посттрансляционном процессинге белков, задействованы в процессах эмбриогенеза эукариот. Выявленная в последние годы способность микробных протеиназ к осуществлению реакции селективного протеолиза таких белков крови человека, как фибрин, плазминоген и протеин С, определяет перспективность использования этих ферментов для коррекции гемостаза человека при профилактике, диагностике и лечении атеросклероза и таких его последствий, как тромботические состояния. Важным свойством протеиназ является их способность к ферментативному синтезу олигопептидов, что перспективно для получения биологически активных соединений и лекарственных препаратов. В настоящее время с помощью этого метода получают аспартам (искуственное подслащивающее вещество).

Одной из наиболее интересных групп класса протеолитических ферментов являются сериновые протеиназы бацилл. В стационарной фазе роста бациллы секретируют сериновые и нейтральные протеиназы, которые играют определенную роль в адаптационных процессах и, в частности, в спорообразовании. Показано, что сериновые протеиназы принимают непосредственное участие в процессе синтеза споровой оболочки и прорастании спор. Так, протеиназа TesA, секретирующаяся в среду спорулирующими клетками Bacillus subtilis, вовлекается в построение оболочки споры [Serrano et al., 1999]. Обнаружено, что продукт гена clpP представляет собой протеиназу, играющую важную роль в период стационарной фазы роста Bacillus subtilis. Этот белок является определяющим для роста клеток в условиях теплового шока [Msadek et al., 1988]. Неослабевающий интерес к этим белкам обусловлен также широтой практического применения. Выход целевого продукта у бацилл может быть существенно повышен за счет направленного воздействия на условия роста, использования штаммов с нарушениями систем регуляции, либо модификацией гена. На основе протеиназ бацилл конструируются каталитические антитела с протеолитической активностью. Выделены протеиназы бацилл, обладающие фибринолитическими и тромболитическими свойствами. В связи с ростом числа тромбических заболеваний, актуальным является поиск новых эффективных протеолитических ферментов, обладающих высокой активностью, специфичностью и низкой токсичностью. Одной из подгрупп сериновых протеиназ являются глутамилэндопептидазы, обладающие узкой специфичностью, поэтому они являются высокоточными "инструментами" для фрагментации белковых молекул при исследовании их первичной структуры, а также удобными моделями для конструирования белков с заданными свойствами.

Ранее сотрудниками нашей лаборатории были выделены и охарактеризованы протеолитические белки поздней логарифмической фазы роста В. intermedins. Целыо настоящей работы явилось изучение биосинтеза, получение глутамилэндопептидазы и субтилизиноподобной протеиназы В. intermedius, секретируемых в поздней стационарной фазе роста бактерий и изучение свойств этих ферментов.

В работе решались следующие задачи:

1. Исследование влияния экзогенных факторов питательной среды на накопление внеклеточных протеиназ В. intermedius в стационарной фазе роста бактерий.

2. Выделение из культуральной жидкости В. intermedius гомогенных препаратов протеиназ и их идентификация.

3. Исследование влияния ингибиторов на активность ферментов.

4. Определение энзиматических и каталитических свойств ферментов.

5. Определение субстратной специфичности глутамилэндопептидазы и субтилизиноподобной сериновой протеиназы.

6. Установление аминокислотного состава и Ы-концевой последовательности протеиназ В. ШегтесНш.

Научная новизна: Установлено, что бактерии В. ШегтесНш 3-19 активно синтезируют и секретируют протеолитические ферменты в течение всей стационарной фазы роста. Впервые из культуральной жидкости В. ШегтесНш 3-19 в поздней стационарной фазе роста выделены глутамилэндопептидаза и субтилизиноподобная протеиназа. Установлены условия биосинтеза обоих ферментов и подобран состав питательной среды для максимального синтеза этих протеиназ. Получены приоритетные данные, свидетельствующие о том, что каталитические характеристики Кт и кса1 ранних и поздних протеиназ различны, тогда как энзиматические и физико-химические свойства схожи. Установлены ГчГ-концевые последовательности аминокислот для глутамилэндопептидазы и субтилизиноподобной протеиназы поздней стационарной фазы раста и показано, что они идентичны ранним ферментам.

Практическая значимость результатов: Полученные в работе результаты позволяют использовать штамм В. ШегтесНшЗ-19 как эффективный продуцент протеолитических ферментов. Подобраны оптимальные питательные среды для получения глутамилэндопептидазы и субтилизиноподобной протеиназы поздней стационарной фазы роста. Разработаны методы очистки поздних белков. Получение гомогенных препаратов ферментов увеличивает арсенал белков, используемых в научных исследованиях и в практических целях. Результаты исследования свойств ферментов поздней стационарной фазы роста позволит расширить наши представления о сериновых протеиназах, в частности, о субтилизиноподобных протеиназах и об особой подгруппе ферментов -глутамилэндопептидазах.

Связь работы с научнимы программами и собственный вклад автора в исследования: Научные исследования поддержаны грантами РФФИ 01-0448037, 05-04-48182а, АНТ 03.3.10-11, 03.3.10-295 и грантом Программы CRDF REC 007. Авторские исследования получили персональную поддержку Правительства Российской Федерации (2002 г) и были удостоины специальной медали Российской академии наук с премиями для молодых ученых РАН (2003 г.).

Положения, выносимые на защиту:

1. Впервые обнаружены, выделены и охарактеризованы протеолитические ферменты (глутамилэндопептидаза и субтилизиноподобная протеиназа) поздней стационарной фазы роста В. intermedins 3-19.

2. Ферменты ранней и поздней фазы роста В. intermedins 3-19 имеют определенные различия в каталитических характеристиках, а именно, различаются по константе Михаэлиса и каталитической константе.

3. Идентичные аминокислотные последовательности N-концов глутамилэндопептидазы и субтилизиноподобной протеиназы ранней и поздней фаз роста В. intermedins 3-19 позволяют считать эти ферменты продуктами одного гена, а различия в каталитических характеристиках связать с возможной посттранскрипционной модификацией белков В. intermedins 3-19.

Апробация работы: Материалы диссертации доложены и обсуждены на международных и региональных конференциях: 9-й Международной Пущинской школе-конференции молодых ученых (Пущино, 2005г.), итоговых научных конференциях Казанского Государственного Университета (2002г. - 2004г.), Материалы XL1I международной научной студенческой конференции «Студент и научно-технический прогресс» секция биология (Новосибирск, 2004), FEMS Congress of European Microbiologist "Bacillus-2003" (Ljubljania, Slovenia, 2003), на V симпозиуме по химии протеолитических ферментов (Москва, 2002), "III Съезд

Биохимического общества" (Санкт-Петербург, 2002), а также на семинарах кафедры микробиологии и Института Биологии Казанского Государственного Университета.

Публикации: По теме диссертации опубликовано 22 научных работ.

Структура и объем диссертации: Диссертация состоит из введения, обзора литературы, описания материалов и методов исследований, раздела экспериментальных исследований и обсуждения результатов, выводов и списка литературы. Работа изложена на 140 страницах машинописного текста, включает 5 таблиц, 24 рисунка. Библиография содержит 147 наименований российских и зарубежных авторов.

Заключение диссертации по теме «Микробиология», Соколова, Евгения Александровна

выводы

1. Подобран состав питательной среды для максимальной продукции протеиназ поздней стадии роста В. intermedins: для максимального выхода глутамилэндопептидазы среда культивирования должна содержать следующие компоненты (г/л): пептон - 19, неорганичесий фосфат - 0,3, СаС12 х 2Н20 - 0,55, MgS04 х 7Н20 - 1,5, NaCl - 3,0; для субтилизиноподобной протеиназы (г/л): пептон - 22, неорганический фосфат - 0,24, СаС12 х 2Н20 - 0,55, MgS04 х 7Н20 - 1,5, NaCl - 3,0, казеина - 1,0.

2. Из культуралыюй жидкости В. intermedins получены гомогенные препараты глутамилэндопептидазы 2 с удельной активностью 1,02 ед/А280 и выходом 19,6% и субтилизиноподобной протеиназы 2 с удельной активностью 25,9 ед/ A2go и выходом 11%.

3. Исследовано влияние ингибиторов на активность глутамилэндопептидазы и субтилизиноподобной протеиназы. Показано, что исследуемые ферменты по типу ингибирования можно отнести к классу бациллярных сериновых протеиназ.

4. Определены энзиматические и каталитические свойства белков. Показано, что по энзиматическим свойствам протеиназы В. intermedins поздней фазы роста похожи на ферменты начала стационарной фазы роста, тогда как каталитические характеристики (Km и ксгЛ) ранних и поздних ферментов)?, intermedins отличаются.

5. Субстратная специфичность протеиназ поздней стационарной фазы роста В. intermedins не меняется на разных стадиях роста культуры и биосинтеза ферментов.

6. Определены аминокислотные составы и N-концевые последовательности глутамилэндопептидазы и субтилизиноподобной протеиназы поздней стадии роста В. intermedins. Установлена 100% гомология N-концевых последовательностей соответствующих ферментов в ранней и поздней стационарной фазе роста бактерий.

Благодарности

Автор выражает глубокую признательность научному руководителю кандидату биологических наук Н.П. Балабан; благодарит доктора химических наук Г.Н. Руденскую (МГУ им. Ломоносова) за возможность определения каталитических и энзиматических свойств ферментов на базе её лаборатории; доктора биологических наук О.Н. Ильинскую и кандидата биологических наук Л.А. Габдрахманову за поддержку и помощь в обсуждении результатов; доктора биологических наук М.Р. Шарипову за внимательное отношение к работе.

Список литературы диссертационного исследования кандидат биологических наук Соколова, Евгения Александровна, 2006 год

1. Балабан Н.П. Выделение и характеристика глутамилэндопептидазы 2 Bacillus intermedius / Н.П. Балабан, А.М. Марданова, М.Р. Шарипова и др. // Биохимия. 2003. - Т. 68. - № 11. - С. 1514 - 1521.

2. Безбородов А.М. Секреция ферментов у микроорганизмов / А.М. Безбородов, Н.И. Астапович. М.: Наука, 1984. - 58 с.

3. Габдрахманова JI.A. Среда для биосинтеза глутамилэндопептидазы Bacillus intermedius рекомбинантным штаммом Bacillus subtilis / Л.А. Габдрахманова, Е.В. Шакиров, Н.П. Балабан и др. // Микробиология. -2000. Т. 69. - № 5. - С. 653-659.

4. Габдрахманова Л.А. Оптимизация среды культивирования для продукции глутамилэндопептидазы Bacillus intermedius 3-19 / Л.А. Габдрахманова, Н.П. Балабан, М.Р. Шарипова и др. // Микробиология. 2002. - Т. 71. - № 3. - С. 323-329.

5. Гололобов М.Ю. Влияние температуры и рН на стабильность и каталитическую активность сериновой протеиназы Bacillus subtilis шт. 72 / М.Ю. Гололобов, И.П. Морозова, В.М. Степанов и др. // Биохимия. -1991.-Т. 56. № 1. - С. 33-40.

6. Демидюк И.В. Выделение и характеристика сериновой протеиназы из Thermoactinomyces species, относящейся к группе Glu, Aspспецифичных ферментов / И.В. Демидюк, Е.А. Носовская, H.A. Цаплина и др. // Биохимия. 1997. - Т. 62. - № 2. - С. 171-175.

7. Демидюк И.В. Про-зависимый фолдинг микробных протеолитических ферментов / И.В. Демидюк, М.В. Заболотская, Н.С. Велишаева и др. // Мол. ген. микробн. вирусол. -2003. Т. 4. - С. 11-15.

8. Добржанская Е.О. К вопросу о регуляции синтеза щелочной протеазы у Bacillus subtilis А-50 / Е.О. Добржанская, Л.И. Ерохина // Генетика. -1975.-Т. П.-№7.-С. 135-143.

9. Дунаевский Я.Е. Влияние состава среды на количественный и качественный состав внеклеточних протеиназ микромицетов / Я.Е. Дунаевский, Т.Н. Грубань, Г.А. Белякова и др. // Микробиология. -1999. Т. 68. - № 3. - С. 324-329.

10. Знаменская Л.В. Биосинтез внеклеточных ферментов Bacillus intermedius / Л.В. Знаменская, Е.Р. Ромахина, C.B. Филатова и др. // Микробиология. 1986. - Т. 56. - № 3. - С.449-454.

11. Иваница В.А. Влияние аминокислот как единственного источника азота на биосинтез экзопротеаз Aspergillus Candidus / В.А. Иваница, Н.С. Егоров, М.А. Аль-Нури // Микробиология. 1978. - Т. 47. - № 3. -С. 424-429.

12. Ицкович Е.Л. Биосинтез внеклеточной щелочной протеиназы Bacillus intermedius / Е.Л. Ицкович, Л.В. Знаменская, Н.П. Балабан и др. // Микробиология. 1995. - Т.64. - № 5. - С. 623-629.

13. Ицкович Е.Л. Энзиматические свойства тиолзависимой сериновой протеиназы Bacillus intermedius 3-19 / Е.Л. Ицкович, Н.П. Балабан, A.M. Марданова и др. //Биохимия. 1997. - Т. 62. -№ 1. - С. 49-53.

14. Каверзнева Е.Д. Стандартный метод определения протеолитической активности комплексных препаратов протеаз / Е.Д. Каверзнева // Прикл. биохимия и микробиология. 1971. - Т. 7. - № 2. - С.

15. Казанская Н.Ф. О строении активного центра субтилизина 72 / Н.Ф. Казанская, O.A. Кост // Биохимия. 1982. - Т. 46. - № 5. - С. 834-841.

16. Кириллова Ю.М. Условия роста культуры и биосинтеза субтилизиноподобной протеиназы Bacillus intermedius рекомбинантным штаммом Bacillus subtilis / Ю.М. Кириллова, Е.О. Михайлова, Н.П. Балабан и др. // Микробиология. 2000. - Т. 73. - № 1. -С. 76-84.

17. Колев Д.А. Репрессия синтеза у штамма 90-11-формы Bacillus mesentericus аминокислотами / Д.А. Колев // Микробиология. 1986. -Т. 55,-№4.-С. 295-300.

18. Краснов С.И. Комплекс программ ВЮРТ для оптимизации в биологических исследованиях / С.И. Краснов, JI.B. Знаменская // Биол. науки.- 1992.-№2.-С. 15-18.

19. Лениджер А. Основы биохимии / А. Лениджер. М.: Мир, 1985 - 365 с.

20. Люблинская Л. А. П-нитроанилиды пироглутамилпептидов -хромогенные субстраты сериновых протеиназ /Л.А. Люблинская, И. Хайду, Г.Н. Баландина// Биоорг. химия. -1987. -Т. 13. -№ 6.-С.748-753.

21. Максимов В.Н. Многофакторный эксперимент в биологии / В.Н. Максимов. М.: Изд-во МГУ, 1980. - 280 с.

22. Мосолова О.В. Glu, Asp специфическая протеиназа актиномицетов / О.В. Мосолова, Г.Н. Руденская, В.М. Степанов и др. // Биохимия. -1987.-Т. 52.-№3.-С. 414-422.

23. Новикова Т.М. Внеклеточная протеаза Bacillus alvei 5-724 / Т.М. Новикова, С.Н. Выборных, Н.С. Егоров и др. // Прикл. биохимия и микробиология. 1986. - Т. 22. - № 6. - С. 772-777.

24. Остерман Л.А. Хроматография белков и нуклеиновых кислот / Л.А. Остерман. М.: Наука, 1985. - 536 с.

25. Перт С.Д. Основы культивирования микроорганизмов и клеток / С.Д. Перт. -М.: Мир, 1980.-331 с.

26. Руденская Г.Н. Сериновая протеиназа архебактерии Halobacterium mediterranei аналог субтилизина эубактерий / Г.Н. Руденская, Л.П. Ревина, Ю.Б. Грязнова // Биохимия. -1992. -Т.57. - № 8. - С. 1230-1241.

27. Руденская Г.Н. Новые подсемейства субтилизинов / Г.Н. Руденская // Биоорган, химия. 1994. - Т. 20. - № 5. - С. 475-484.

28. Руденская Г.Н. Глутамилэндопептидазы микроорганизмов новое подсемейство химотрипсиновых протеиназ / Г.Н. Руденская // Биоорган, химия. - 1998. - Т. 24. - № 4. - С.256 - 251.

29. Сазыкин 10.0. Антибиотики и оболочка бактериальной клетки / 10.0. Садыкин, П.С. Навашин // Итоги Науки и Техники, Серия «Биотехнология». 1991.-С. 182-183.

30. Сафонова М.Е. Особенности роста и продукции внеклеточных протеиназ Lactobacillus plantarum ИМ-9/138 / М.Е. Сафонова, Н.И. Астапович, И.А. Буряко // Микробиология. 1999. - Т.68. - № 4. - С. 396-403.

31. Серкина А.В. Структура и функции предшественников бактериальных протеиназ / А.В. Серкина, А.Б. Шевелев, Г.Г. Честухина // Биоорганическая химия. -2001. Т. 27. - № 5. - С. 323-346.

32. Скоупс Р. Методы очистки белков / Р. Скоупс. М.: Мир, 1985. - 358 с.

33. Степанов В.М. Сериновая протеиназа из Thermoactinomyces vulgaris INMI-4a / В.М. Степанов, Г.Н. Руденская, Н.Г. Нестерова и др. // Биохимия.- 1980.-Т.45.-Ж 10.-С. 1871-1880.

34. Степанов В.М. Сериновая протеиназа II из Acremonium chrysogenium / В.М. Степанов, Г.Н. Руденская, Л.И. Васильева и др. // Биохимия. -1986. Т. 51. - № 9. - С. 1476-1483.

35. Сурова И.А. Первичная структура внутриклеточной сериновой протеиназы Bacillus amyloliquefaciens II. Аминокислотная последовательность пептидов / И.А. Сурова и др. // Биохимия. 1994. -Т. 59.-С. 1290-1301.

36. Тепляков A.B. Кристаллическая структура термитазы и стабильность субтилизинов / A.B. Тепляков, И.П. Куранова, Э.Г. Арутюнян и др. // Биоорганическая химия. 1990. - Т. 16. - № 14. - С. 437-447.

37. Хайдарова Н.В. Glu, Asp-специфичная протеиназа из Streptomyces thermovulgaris / H.B. Хайдарова, Г.Н. Руденская, Л.П. Ревина и др. // Биохимия. 1989. - Т. 54. - С. 46-52.

38. Хайдарова Н.В. Тиолзависимая сериновая протеиназа Streptomyces thermovulgaris / Н.В. Хайдарова, Г.Н. Руденская, Л.П. Ревина и др. // Биохимия. 1990. - Т. 55. - № 6. - С. 1110-1118.

39. Честухина Г.Г. Внеклеточные сериновые протеиназы подвидов Bacillus thuringiensis эволюционируют существенно медленнее соответствующих ô-эндотоксинов / Г.Г. Честухина, О.П. Загнитько, Л.П. Ревина и др.//Биохимия. 1985.-Т.50.-№ 10.-С. 1724-1731.

40. Шагинян К.А. Сериновая протеиназа высших базидиомицетов Coprinus genus / К.А. Шагинян, И.А. Алехина, Н.П. Денисова // Биохимия. -1990.-Т. 55- №8. -С. 1387-1395.

41. Шакиров Е.В. Влияние компонентов питательной среды на накопление глутамилэндопептидазы в культуралыюй жидкости Bacillus intermedins3.19 / Е.В. Шакиров, JI.A. Габдрахманова, Н.П. Балабан и др. // Микробиология. 2000. - Т. 69. - № 1. - С. 29-33.

42. Шарипова М.Р. Локализация протеолитических ферментов в клетках Bacillus intermedins / М.Р. Шарипова, Е.В. Шакиров, Н.П. Балабан и др. // Микробиология. 2000. - Т. 69. - № 5. - С. 660-667.

43. Шарипова М.Р. Гидролитические ферменты и спорообразование у Bacillus intermedins / М.Р. Шарипова, Н.П. Балабан, Л.А. Габдрахманова и др. // Микробиология. 2002. - Т. 71. - № 4. - С. 494499.

44. Шлегель Г. Общая микробиология / Г. Шлегель. М.: Мир, 1987. - С. 76-79.

45. Adinarayana К. Response surface optimization of the critical medium components for the production of alkaline protease by a newly isolated Bacillus sp. / K. Adinarayana, P. Ellaiah // J. Pharm. Pharmaceut Sci. -2002. V. 5. - № 3. - P. 272-278.

46. Andreeva N.S. Analysis of crystal structures of aspartic proteinases: On the role of amino acid residues adjacent to the catalytic site of pepsin-like enzymes / N.A. Andreeva, L.D. Rumsh // Protein Science. 2001. - V. 10. -P. 2439-2450.

47. Andreeva N.A. Is histoaspartic protease a serine protease with a pepsin-like fold? / N.A. Andreeva, P. Bogdanivich, I. Kashparov et al. // Proteins: Structure, Function and Bioformatics. 2004. - V. 55. - P. 705-710.

48. Aronson A.J. Regulation of extracellular protease production in Bacillus cereus T. Characterization of mutants producing altered amounts of protease / A.J. Aronson, N. Angelo, S.C. Holt // J. Bacterid. 1971. - V. 106. - P. 1016-1017.

49. Bachovchin W.W. Confirmation of the assignment of the low-field proton resonans of serine proteases by using specifically nitrogen-15 labeled enzyme / W.W. Bachovchin // Proc. Nat. Acad. Sci. USA. 1986. - V. 82. -P. 7948-7951.

50. Barinka C. Amino acid at the N- and C-termini of human glutamate carboxypeptidase II are required for enzymatic activity and proper folding / C. Barinka, P. Mlcochova, P. Sacha et al. // Eur. J. Biochem. 2004. - V. 271.-№ 13.-P. 2782-2790.

51. Barrett A.J. Families and clans of serine peptidases / A.J. Barret, R.D. Rawlings // Arch. Biochem. Biophys. 1995. - V. 318. - P.247-250.

52. Banerjee A. Induction of secretory acid proteinase in Candida albicans / A. Banerjee, K. Ganesan, A. Datta // J. Gen. Microbiology. 1991. - V. 137. -P. 2455-2461.

53. Betzel C. Termitase and proteinase K: a comparison of the refined three-dimensional structures of the native enzymes / C. Betzel, A.V. Teplyakov, E.H. Harutyunyann et al. // Protein Engineering. 1990. - V. 3. - № 3. - P. 161-172.

54. Betzel C. Crystal structure of the alkaline proteases Savinase and Esperase from Bacillus lentus / C.Betzel, S. Klupsch, S. Branner et al. // Adv. Exp. Med. Biol. 1996. - V. 379. - P. 49-61

55. Bott R. Structural changes leading to increased enzymatic activity in an engineered variant of Bacillus lentus subtilisin / R. Bott, J. Dauberman, L. Wilson et al. // Adv. Exp. Med. Biol. 1996. - № 379. - P. 277-283.

56. Breddam K. Substrate preferences of glutamic-acid-specific endopeptidases assessed by synthetic peptide substrates based on intramolecularfluorescence quenching / K. Breddam, M. Meldal // Eur. J. Biochem. -1992. -V. 206. № 1. -P.103-107.

57. Bruinenberg P.G. Evidence for a large dispensable segment in the subtilisin-like catalytic domain of the Lactococcus lactis cell-envelope proteinase / P.G. Bruinenberg, P. Doesburg, A.C. Alting et al. // Protein Eng. 1994. -V. 7.-P. 991-996.

58. Carmona C. Nucleotide sequence of the serine protease gene of Staphilococcus aureus, strain V8 / C. Carmona, G.L. Gray // Nucleic Acids Research. 1987. - V. 15. - № 16. - P. 57-67.

59. Craik C.S. The catalylic role of the active site aspartic acid in serine proteases / C.S. Craik, S. Roczniak, C. Largman et al. // Science. 1987. -V. 237.-№4817.-P. 909-913.

60. Czapinska H. Structural and energetic determinants of the SI-site specificity in serine proteases / H. Czapinska, J. Otlewski // Eur. J. Biochem. 1999. -V. 260.-№3.-P. 571-595.

61. Delorme V.G. A matrix metalloproteinase gene is expressed at the boundary of senescence and programmed cell death in cucumber // V.G. Delorme, P.F. McCabe, D.J. Kim et al. // Plant Physiol. 2000. - V. 123. - № 3. - P. 917-27.

62. Demidyuk I.V. On the functional organization of glutamyl endopeptidases / I.V. Demidyuk, S.V. Kostrov // Mol. Biol. (Moscow). 1999. - V. 33. - P. 84-88.

63. Demidyuk I.V. Modification of substrate-binding site of glutamyl endopeptidase from Bacillus intermedius / I.V. Demidyuk, D.V. Romanova, E.A. Nosovskaya et al. // Protein Eng Des Sei. 2004. - V. 17. - № 5. - P. 411-416.

64. Drapeau G.R. Purification and properties of an extracellular protease of Staphylococcus aureus / G.R. Drapeau, Y. Boily, J.J. Houmard // J. Biol. Chem. 1972. - V.247. - № 20. - P. 6720-6726

65. Drapeau G.R. The primary structure of staphylococcal protease / G.R. Drapeau // Can. J. Biochem. 1978. - V.56. - № 6. - P.534-544.

66. Eder J. Hydrolysis of small peptide substrates parallels binding of chymotrypsin inhibitor 2 for mutants of subtilisin BPN' / J. Eder, M. Rheinnecker, A.R. Fersht // FEBS Lett.- 1993. V.335. - № 3. - P 349-352.

67. Eijsink V.G. Improving the thermostability of the neutral protease of Bacillus stearothermophilus by replacing a buried asparagine by leucine / V.G. Eijsink, J.R. van der Zee, B. van den Burg et al. // FEBS Lett. 1991. -V. 282.-№ l.-P. 13-6.

68. Errington J. Bacillus subtilis sporulation: regulation of gene expressionand control of morphogenesia / J. Errington // Microbiol. Rev. 1993. - V. 57. -P.1-33.

69. Fersht A. Enzyme structure and mechanism / A. Fersht, W.H. Freeman // San Francisco, CA.- 1984.

70. Fujivara N. Purification and properties of the highly thermostable alkaline protease from an alkaliphilic and thermophilic Bacillus sp. / N. Fujivara, A. Masui, T. Imanaka et al. // J. Biotechnol. 1993. - V. 30. - № 2. - P. 245256.

71. Gabdrakhmanova L.A. Biosynthesis and localization of glutamylendopeptidase of Bacillus intermedius 3-19 / L.A. Gabdrakhmanova, E.V. Shakirov, N.P. Balabanet al. // Microbios. 1999. -V. 100.-P. 97-108.

72. Gabdrakhmanova L. Salt stress induction of glutamyl endopeptidase biosynthesis in Bacillus intermedius / L. Gabdrakhmanova, I. Vishniakov, M. Sharipova, N. Balaban, S. Kostrov, I. Leshchinskaya // Microbiol. Res. -2005. V. 160. - № 3. - P. 233-242.

73. Gros P. Calcium binding to thermitase / P. Gros, K.H. Kalk, W.C.J. Hoi // J. of Biological Chemistry. 1991. - V. 266. - № 5. - P. 2953-2961.

74. Hamilton J.M. Ara subtilisin-like protease from Arabidopsis thaliana: purification, substrate specificity and tissue localization / J.M. Hamilton,

75. D.J. Simpson, S.C. Hyman et al. // Biochem. J. 2003. - V. 370. - № 1. - P. 57-67.

76. Heringa J. Three-demensional domain duplication, swapping and stealing / J. Heringa, W.R. Taylor // Curr. Opin. Struct. Biol. 1997. - V.7. - P. 416421.

77. Imanaka T. A new way of enchancing the thermostability of proteases / T. Imanaka, M. Shibazaki, M. Takagi // Nature. 1986. - V. 324. - P. 695-698.

78. Johansen J.T. The degradation of the B-chain of oxidized insulin by two subtilisins and their succinnylated and N-carbamylated derivatives / J.T. Johansen, M. Ottesen, I. Svendsen et al. // CR Lab. Carlsberg. 1968. - V. 36.-P. 365-384.

79. Kim H.J. Complex Regulation of the Bacillus subtilis Aconitase Gene / H.J. Kim, S.I. Kim, M. Ratnayake-Lecamwasam et al. // J. Bacteriol. 2003. -V. 185.-№5.-P. 1672-1680.

80. Kitadokoro K. Purification, characterization and molecular cloning of an acidic amino acid-specific proteinase from Streptomyces fradiae ATCC 14544 / K. Kitadokoro, E. Nakamura, M. Tamaki et al. // Biochim. Biophys.- 1993.-V. 1163.-P. 149-157.

81. Koide A. ScoC regulates peptide transport and sporulation initiation in Bacillus subtilis / A. Koide, M. Perego, Y.A. Hoch // J. Bacteriol. 1999. -V. 181.-№ 13. -P. 4114-4117.

82. Krem M.M. Molecular markers of serine protease evolution / M.M. Krem,

83. E. Di Cera // The EMBO J. 2001. - V. 20 - № 12. - P. 3036-3045.

84. Laemmli H.K. Cleavage of structural proteins during the assembly of the head of bacteriophage t4 / H.K. Laemmli // Nature. 1970. - V. 227. - P. 680-685.

85. Leshchinskaya I.B. Glutamyl endopeptidase of Bacillus intermedius, strain 3-19 / I.B. Leshchinskaya, E.V. Shakirov, E.L. Itskovich et al. // FEBS Lett.- 1997. V. 404.-P. 241-244.

86. Lesk A.M. Conversation and variability in the structures of serine proteinases of the chymotrypsin family / A.M. Lesk, W.D. Fordham // J. Mol. Biol. 1995. - V. 258. - P. 501-537.

87. Liu W. Bacillus subtilis PhoP binds the phoB tandem promoter exclusively within the phosphate starvation-inducible promoter / W. Liu, F.M. Hulett // J. Bacteriol. 2001. - V. 179. - № 20. - P. 6302-6310.

88. Loh J. The Bradyrhizobium japonicum nolA gene encodes three functionally distinct proteins / J. Loh, M.G. Stacey, M.J. Sadowsky et al. // J. of Bacteriology.- 1999.-V. 181.-№5.-P. 1544-1554.

89. Matsuzava H. Purification and characterization of aqualysin I produced by Thermus aquaticus YT-1 / H. Matsuzava, K. Tokugawa, M. Hamaoki et al. I I Eur. J. Biochem. 1988. - V. 171. - P. 441 -447.

90. McPhalen C.A. Structural comparison of two serine proteinase-protein inhibitor complexes: Eglin-C-subtilisin Carlsberg and CI-2-subtilisin Novo / C.A. McPhalen, M.N.G. James // Biochemistry. 1988. - V. 27. - P. 65826598.

91. Meloun B. Complete primery structure of thermitase from Thermoactinomyces vulgaris and its structural features related to subtilisin-type proteinases / B. Meloun, M. Baudys, V. Kostka et al. // FEBS Letters. -1985.-V. 183. -№ 2. P. 195-200.

92. Moon E.K. Intracellular localization and trafficking of serine proteinase AhSub and cysteine proteinase AhCP of Acanthamoeba healyi / E.K. Moon, S.T. Lee, D.I. Chung et al. I I Eukaryot Cell. 2006. - V. 5. - № 1. - P. 125131.

93. Moravkova J. Repression of the synthesis of exocellular and intracellular proteinases in Bacillus megatherium / J. Moravkova, J. Chaloupka / Folia Microbiol. 1984. - V. 29. - P.273-281.

94. Msadek K. Bacillus subtilis and other grampositive bacteria / K. Msadek, F. Kunst, G. Rappoport // Biochemistry, physiology and molecular genetics, Ed. A.L. Sonenshein. 1993. - P. 713-726.

95. Murzin A.G. Principles determining the structure of ß-sheet barrels in proteins: The observed structures / A.G. Murzin, A.M. Lesk, C. Chothia // J. Mol. Biol. 1994. - V. 236. - P. 1382-1400/

96. Neurath H. Evilution of proteolytic enzymes / H. Neurath // Science. 1984. -V. 224.-P. 350-357.

97. Nienaber V.L. A glutamic acid specific serine protease utilized a novel histidine triad in substrate binding / V.L. Nienaber, K. Breddam, J.J. Birktoft // Biochemistry. 1993. - V. 32. - № 43. - P. 11469-11475.

98. Ogata F. Purification and amino acid sequence of a bitter gourd inhibitor against on acidic amino acid-specific endopeptidase of Streptomyces griseus / F. Ogata, T. Miyata, N. Fujii et al. // J. Biol. Chem. 1991. - V. 266. - № 25.-P. 16715-16721.

99. Ogawa K. Localization of a novel type trypsin-like serine protease, neurosin, in brain tissues of Alzheimer's disease and Parkinson's disease / K. Ogawa, T. Yamada, Y. Tsujioka et al. // Psychiatry Clin. Neurosci. 2000. - V. 54. -№4.-P. 419-426.

100. Ollis D.L. The a/ß hydrolase fold / D.L. Ollis // Protein eng. 1992. - V.5. -P.197-211.

101. Ottesen M. The subtilisins / M. Ottesen, I. Svendsen // Meth. Enzymol. -1970.-V. 19.-P. 199-215.

102. Otto B.R. Characterization of a hemoglobin protease secreted by the pathogenic Escherichia coli strain EB1 / B.R. Otto, S.J. van Dooren, J.H. Nuijens et al. // J. Exp. Med. 1998. - V. 188. - № 6. - P. 1091-1103.

103. Paetzel M. Common protein architecture and binding sites in proteases utilizing a Ser/Lys dyad mechanism / M. Paetzel, N.C. Strynadka // Protein Sei. 1999. - V. 8. - № 11. - P. 2533-2536.

104. Poquet I. HtrA is the unique surface housekeeping protease in Lactococcus lactis and is required for natural protein processing /1. Poquet, V. Saint, E. Seznec et al. // Mol Microbiol. 2000. - V. 35. - № 5. - P. 1042-1051.

105. Prestidge L. Protease activities during the course of sporulation in Bacillus subtilis / L. Prestidge, V. Gage, J. Spizizen et al. // J. Bacteriol. 1971. - V. 107.-P. 815.

106. Rao M. B. Molecular and biotechnological aspects of microbial proteases / M.B. Rao, A.M. Tanksale, M.S. Ghatge et al. // Microbiology and Molecular Biology Reviews. 1998. - V. 62. - № 3. - P. 597-635.

107. Rawling N.D. Methods of enzymology / N.D. Rawling, A.J. Barrett // Proteolitic Enzymes: Aspartic and Metallopeptidases. Evolutionary Families ofMetallopeptidases.- 1995. V. 248.-P. 183-235.

108. Rebrikov D.V. Molecular cloning and nucleotide sequence of Bacillus intermedius glutamylendopeptidase gene / D.V. Rebrikov, T.V. Akimkina, A.B. Shevelev et al. // J. Prot. Chem. 1999. - V. 18. - P.21-26.

109. Rudenskaya G.N. Taraxalisin a serine proteinase from dandelion Taraxacum officinale Webb s.l. / G.N. Rudenskaya, A.M. Bogacheva, A. Preusser et al. // FEBS Letters. - 1998. - V. 437. - P. 237-240.

110. Schulz I. Subcellular localization suggests novel functions for prolyl endopeptidase in protein secretion /1. Schulz, U. Zeitschel, T. Rudolph et al. // J. Neurochem. 2005. - V. 94. - № 4. - P. 970-979.

111. Sebert M.E. Pneumococcal HtrA protease mediates inhibition of competence by the CiaRH two-component signaling system / M.E. Sebert, K.P. Patel, M. Plotnick et al.//J. Bacteriol.-2005.-V. 187.-№ 12.-P. 3969-3979.

112. Serrano M. A Bacillus subtilis secreted protein with a role in endospore coat assembly and function / M. Serrano, R. Ziehao, P. Ricca et al. // J. Bacteriol. 1999. -V. 181.-P. 3632-3643.

113. Sharipova M. The expression of the serine proteinase gene of Bacillus intermedius in Bacillus subtilis / M. Sharipova, N. Balaban, A. Kayumov et al. II Microbiol Res. 2006. - V. 76. - P. 556-564.

114. Shevelev A.B. Expression of Bacillar glutamyl endopeptidase genes in Bacillus subtilis by a new mobilizable single-replicon vector pLF / A.B. Shevelev, V.V. Aleoshin, L.A. Trachuk et al. // Plasmid. 2000. - V. 43. -P. 190-199.

115. Siezen R.J. Homology modeling and protein engineering strategy of subtilases, the family of subtilisin-like serine proteinases / R.J. Siezen, W.M. Vos, J. Leunissen et al. // Protein Engineering. 1991. - V. 4. - № 7. - P. 719-737.

116. Siezen R.J. Subtilases: The superfamily of subtilisin-like serine proteases / R.J. Siezen, J. Leunissen // Protein Science. 1997. - V. 6. - P. 501-523.

117. Silva-Lopez R.E. Subcellular localization of an extracellular serine protease in Leishmania (Leishmania) amazonensis / R.E. Silva-Lopez, J.A. Morgado-Diaz, C.R. Alves et al. II Parasitol. Res. 2004. - V. 93. - № 4. - P. 328331.

118. Sleator R.D. Analysis of the role of OpuC, an osmolytetransport system, in salt tolerance and virulence potential of Listeria monocytogenes / R.D. Sleator, J. Wouters, C.G. Gahan et al. // Appl. Environ. Microbiol. 2001. -V. 67. - № 6. - P. 2692-2698.

119. Stennicke H.R. Characterization of the SI binding site of the glutamic acid-specific protease from Streptomyces griseus / H.R. Stennicke, J.J. Birktoft, K. Breddam // Protein Science. 1996. - V. 78. - P. 2266-2275.

120. Stepanov V.M. A serine proteinase of an archaebacterium, Halobacterium mediterranei / V.M. Stepanov, G.N. Rudenskaya, L.P. Revina et al. II Biochem. J. 1992. - V. 285. P. 281-286.

121. Stephenson K. Influence of a cell-wall-associated protease on production of alpha-amylase by Bacillus subtilis / K. Stephenson, C.R. Harwood // Appl. Environ. Microbiol. 1998. - V. 64. - № 8. - P. 2875-2881.

122. Stulke J. Regulation of carbon catabolism in Bacillus species / J. Stulke, W. Hillen // Annu. Rev. Microbiol. 2000. - V. 54. - P. 849-880.

123. Suzuki Y. Cloning and expression of the gene encoding the glutamic acid-specefec protease of Streptomyces griseus ATCC 10137 / Y. Suzuki, M. Yabita, K. Ohsuye // Gene. 1994. - V. 31. - P. 149-151.

124. Svendsen I. The amino acid sequences of carboxypeptidases I and II from Aspergillus niger and their stability in the presence of divalent cations /1. Svendsen, F. Dal Degan //Biochim. Biophys. Acta. 1988. - V. 1387. - № 1-2.-P. 369-377.

125. Svendsen I. The primery structure of the glutamic acid-specific protease of Streptomyces griseus / I. Svendsen, M.R. Jensen, K. Breddam // FEBS Letters.-1991.-V. 292.-№ 1,2.-P. 165-167.

126. Svendsen I. Isolation and amino acid sequence of a glutamic acid specific endopeptidase from Bacillus licheniformis /1. Svendsen, K. Breddam // Eur. J. Biochem. 1992. - V. 204. - P. 165-171.

127. Takagi M. Nucleotide sequence and promoter region for the neutral protease gene from Bacillus stearothermophylus / M. Takagi, T. Imanake, S. Alba // J. Bacteriol. 1985.- V. 163.-P. 824-831.

128. Terada I. Unique precursor structure of an extracellular protease, aqualysin I, with NH2- and COOH-terminal pro-sequences and its processing in Escherichia coli /1. Terada, S.T. Kwon, Y. Miyata // J. Biol. Chem. 1990. -V. 265. -№ 12.-P. 6576-6581.

129. Traincard F. Specific inhibition of AGC protein kinases by antibodies against C-terminal epitop / F. Traincard, V. Giacomoni, M. Veron // FEBS Lett. 2004. - V. 13. - № 3. - P. 276-280

130. Vlakhov S. Induction of elastase biosynthesis in Streptomyces sp. 82 / S. Vlakhov, P. Dalev, P. Kabadzhova et al. // Antibiotiki i khimioterapia. -1996. V. 292. - № 1-2. - P. 165-167.

131. Warshel A. How do serine proteases really work? / A. Warshel, G. Naray-Szabo, F. Sussman et al. // Archiv. virology. 1989. - V.28. - № 9. - P. 3629-3637.

132. Wells J.A. Cloning sequencing and secretion of Bacillus amyloliquefaciens subtilisin in Bacillus subtilis / J.A. Wells, E. Ferrari, D.J. Henner et al. // Nucleic Acids Res. 1983. - V.l 1. - P. 7911-7925.

133. Yokoi K. Genetic and biochemical characterization of glutamyl endopeptidase of Staphylococcus warneri M / K. Yokoi, M. Kakikawa, H. Kimoto et al. // Gene. 2001. - V. 281. - P. 115-122.

134. Young V.B. Sequence, localization and function of the invasion protein of Yersinia enterocolitica / V.B. Young, V.L. Miller, S. Falkov et al. // Mol. Microbiol. 1990. - V. 4. - № 7. - P. 1119-1128.