Share
دراسة بكتيرية ومناعية للانظيم الحال للبروتين نوع - ا - المستخلص من بكتيريا Proteus mirabilis المعزولة من خمج السبل البولية == Bacteriological and Immunological Study of IgA - Protease Enzyme Extracted from Proteus mirabilis Isolated from Urinary tract infection
Author name:
حسن علي حسين السعدي
Supervisor name:
رجوه حسن عيسى الربيعي | جاسم طعمه حسين الخفاجي
General topic:
Biology
Specific topic:
Microbiology
Degree:
Doctorate
University:
Mustansiriyah University - College Of Science
Language:
Arabic
University location:
Baghdad
First pages:
24T3231 - p.pdf
Abstract:
تضمنت هذه الدراسة اربعة محاور : 1 - العزل والتشخيص : تم عزل وتشخيص (40 ) عزلة من بكتيريا Proteus spp. من مجموع ( 200 ) عزلة بكتيرية من عينات اخماج مرضى السبل البولية في مستشفيي مدينة الطب والكندي للفترة بين 1/3/2004 لغاية 30/10/2004.اظهرت الفحوصات الكيميائية الحيوية ان 40 عزلة بكتيرية (20% ) من العزلات البكتيرية كانت تنتمي الى جنس Proteus والتي اشتملت على ( 37 ) عزلة تعود الى بكتيريا)P. mirabilis18.5%) ثلاث عزلات من بكتيريا Proteus vulgaris. عشر عزلات من بكتيريا P. mirabilis كانت منتجة للانظيم الحال للبروتين (IgA Protease)، بينما كانت عزلات بكتيريا Proteus vulgaris غير منتجة للانظيم المذكور ،واختيرت العزلة (Pm5)P.mirabilis كعزلة منتجة للانظيم.2 - تنقية وتوصيف الانظيم : اختير الوسط مرق ( Cysteine lactose electrolyte deficient ) كافضل وسط زرعي لانتاج الانظيم من بكتيريا Proteus mirabilis وتم تنمية العــــزلة البكتيريـــة( Pm5) في درجة حرارة( 37 )م باستخدام الحاضنة الهزازة وثم نقي الانظيم باستخدام الترسيب ملح كبريتات الامونيوم بتشبع(60%) وديلزته واستخدام هلام السيفادكس G - 100 Sephadex وكذلك المبادل الايوني DEAE - Cellulose، قيست الفعالية الانظيمية وتركيز البروتين للانظيم في كل مرحلة من مراحل التنقية ظهر منحني تنقية الانظيم باستخدام هلام السيفادكس وجود اربعة قمم بروتينية منها قمة واحدة للانظيم الحال للبروتين بينما اظهرت طريقة استخدام المبادل الايوني قمة واحدة فقط، تم حساب الفعالية الانظيمية وتركيز البروتين والفعالية النوعية والفعالية الكلية وعدد مرات التنقية والحصيلة الانظيمية فكانت على التوالي : (28.7)وحدة/مل،(0.15)ملغم/مل، (191.3)وحدة/ملغم، (258.3)، (5.5)،(9.9%) عند التنقية باستخدام المبادل الايوني وحسب الوزن الجزيئي للانظيم اذ كان (50)كيلودالتون باستخدام طريقة الترشيح الهلامي وكانت الفعالية المثلى للانظيم عند الاس الهيدروجيني 8 ودرجة الحرارة المثلى لانتاج الانظيم هي (37)م ودرجة الحرارة الملائمة لخزن الانظيم هي (4)م مقدارها وكان للايون (Ca+2) تاثير واضح في زيادة فعالية الانظيم بينما كان للـEDTA تاثير مثبط على فعالية الانظيم. 3 - الدراسة المناعية : - استعملت ثلاث مجاميع من الارانب لغرض التمنيع (ارنبين لكل مجموعة) حقنت داخل العضلة باستعمال تراكيز مختلفة من الانظيم(0.2،0.5،1)ملغم/مل فضلا عن ارنبين ضمن مجموعة السيطرة. اتبعت طريقتين (الاوكترلوني والترسيب باستعمال الانابيب) لغرض التحري عن الاضداد المتخصصة للانضيم الحال للبروتين في مصل الارنب، اظهرت النتائج عدم تكون الخط الترسيبي عند استعمال طريقة الاوكترلوني بينما تكونت حلقة ترسيبية واضحة باستعمال طريقة الترسيب بالانابيب. تم فصل امينوكلوبيولينات الارنب باستعمال المبادل الايوني DEAE - Cellulose بعد عملية الفصل ظهرت ثلاث قمم بروتينية على الطول الموجي 280 نانوميتر تم اختبار فعالية الانظيم في كل قمة مقارنة بالقمم المؤشرة في الادبيات، اظهرت القمة الثالثة حلقة ترسيبية واضحة باستعمال طريقة الترسيب بالانابيب بينما لم تظهر خط ترسيبي باستعمال اختبار الاوكترلوني وهذا قد يدلل على وجود تحت الانواع IgG المقاومة لفعالية الانظيم الحال للبروتين ضمن هذه القمة. تم دراسة تاثير التراكيز المختلفة للانظيم الحال للبروتين (0.2، 0.5، 1)ملغم/مل على بعض الخلايا المناعية وفق المعايير التالية : اذ ادى تركيز الانظيم(0.2)ملغم/مل الى زيادة في عيوشية الخلايا اللمفاوية وخلايا متعددة النوى (PMNs) وعلى التشكل الزهري التائي والبائي وعملية التهام الخميرة المقتولة في الزجاج واختزال صبغة النايتروبلوتترازوليم (NBT) ومعامل الانقسام الخيطي في الفئران. 4 - الدراسة النسجية : - درست التغيرات النسجية المختلفة في الارانب الممنعة بالانظيم الحال للبروتين بتركيز((0.2 ملغم/مل فكان له تاثيرا واضحا على انسجة الكبد، الرئة، الكلية والطحال،اذ لوحظ وجود مناطق تنكس استسقائي شديد في هيولي خلايا الكبد مع احتقان الوريد المركزي في نسيج الكبد، كمالوحظ وجود خلايا التهابية في جدران الاسناخ وضمور تجويف الاسناخ في الرئة، بينما توسعت محفظة بومان مع ارتشاح بعض الخلايا الالتهابية وخاصة حول الكبيبات في الكلية، اما في الطحال ازداد عدد الخلايا التائية حول الشرين المركزي كذلك الخلايا البائية في باقي اللب الابيض في الطحال نتيجة لتكاثرها وفرط نموها. | This study was included four aspects : - 1 - Isolation and ldentifcation : Forty isolates of Proteus spp were isolated and identified among (200) bacterial isolates from patients samples with urinary tracts infection in two hospitals (Baghdad and Al - Kindy). Biochemical tests were showed (20 %) from bacterial isolates were belonged for genus Proteus (37) isolates replied to Proteus mirabilis with (18.5 %) and (3) isolates were for Proteus vulgaris. Ten isolates from Proteus mirabilis were producing for IgA protease while P.vulgaris isolates were non - producing for this enzyme. Proteus mirabilis (Pm5 ) was selected among isolates efficient producing isolate(Pm5). 2 - Purification and characterization of the enzyme : Cysteine lactose electrolyte deficient medium was selected as the best medium for culturing for production the enzyme by P. mirabilis. Bacterial isolate (Pm5) to produce protease, then protease was purified by application Ammonium sulfate with (60 %) saturated, dialysis, Sephadex G - 100 filtration, and Ion exchange with DEAE. Cellulose. The enzymatic activity and protein concentration were measured in every stage of purification. Four peaks were appeared one of them belong to IgA - protease activity, while by using Ionic exchange method was appeared only one peak. Enzymatic activity, protein concentration, specific activity, total activity, no. of purification, and enzymatic yield were determined in Ionic exchange technique were : ( 28.7) U/ml,(0.15)mg/ml,(191.3)U/ml,(258.3),(5.5),(9.9%) respectively, molecular weight of the enzyme was performed by using gel filtration was (50)Kd. The optimum activity was at pH (8), the optimum temperature with the enzymatic activity was at (37) ˚C, the suitable temperature for storage with enzymatic activity was at (4) ˚C, the (Ca+2) Ion has on effect on increasing the enzymatic activity, while the EDTA was suppressed activity. 3 - Immunological study : Three groups of rabbits were used for immunization (two rabbits for each group in addition to control were injected intramuscular by different enzyme concentrations (0.2, 0.5, 1) mg/ml. Two methods (Ouchterlony and tube precipitation are used for checking up specific protease antibody in rabbit serum. Results showed no precipitin line between enzyme as antigen and serum in (Ouchterlony) while there was clear ring of precipitin was formed in the second method. Rabbit immunoglobulines were separated by using DEAE - Cellulose results showed three peaks protein at (280) nm wave length absorbency, enzyme activity of each peak was tested. In comparing these peaks with standard rabbit immunoglobulines. The third peak was tested against IgA - protease by using tube precipitation test result showed precipitation ring. This result indicated that this peak may include IgG subclasses which are resist protease activity while other peaks were opsonized by the enzyme. The effects of the IgA protease concentration (0.2, 0.5,1) mg/ml on immune cells were studied according the following parameters : the effect of the enzyme on immune and (PMNs) cells, T, B - rosette, phagocytosis in vitro, reduction of Nitroblue tetrazolium, and Mitotic index in Mice, (0.2) mg/ml of the enzyme has an effect on induction activity of T, B - rosette, phagocytosis in vitro, reduction of Nitroblue tetrazolium, and Mitotic index in Mice. 4 - Histological aspect : Different pathological changes were shown on rabbit’s tissues (liver, lung, kidney and spleen) which were immunized with IgA protease (0.2)mg/ml. In liver great hydropic degeneration was noticed in the cytoplasm in addition to present an with congestion of central venule, inflammatory cells in the alveolar walls and alveolar cavity atrophy in lung, enlargement of Bouman s capsule with infiltration of phagocytes around glomerulus was shown in kidney, while in spleen T cells around central arteriole as well as B cells in other white pulp were increased as a result of proliferation .
