antibioticsАнтибиотики и ХимиотерапияAntibiot Khimioter = Antibiotics and Chemotherapy0235-2990ООО «Издательство ОКИ»antibiotics-272Research ArticleОРИГИНАЛЬНЫЕ СТАТЬИORIGINAL PAPERSАнтибиотики штамма Photorhabdus luminescens ZMI - симбионта энтомопатогенных нематодAntibiotics Produced by Photorhabdus luminescens ZMI, a Symbiont of Entomopathogenic NematodesКатрухаГ. С.KatrukhaG. S.noemail@neicon.ruЗарубинаА. П.ZarubinaA. P.noemail@neicon.ruЮдинаТ. П.YudinaT. P.noemail@neicon.ruФёдороваГ. Б.FedorovaG. B.noemail@neicon.ruНовоселоваЛ. А.NovoselovaL. A.noemail@neicon.ruНаучно-исследовательский институт по изысканию новых антибиотиков им. Г.Ф. Гаузе РАМН, МоскваРоссияG.F. Gause Research Institute of New Antibiotics, Russian Academy of Medical Sciences, MoscowRussian FederationМосковский государственный университет им. М.В. ЛомоносоваРоссияM.V. Lomonosov Moscow State UniversityRussian Federation2009130520205411-121116Copyright © Катруха Г.С., Зарубина А.П., Юдина Т.П., Фёдорова Г.Б., Новоселова Л.А., 20202020Катруха Г.С., Зарубина А.П., Юдина Т.П., Фёдорова Г.Б., Новоселова Л.А.Katrukha G.S., Zarubina A.P., Yudina T.P., Fedorova G.B., Novoselova L.A.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.antibiotics-chemotherapy.ru/jour/article/view/272

Бактерии нового штамма Photorhabdus luminescens ZMI, выделенные из личинок нематод Heterorhabditis sp., изолят Молдавия, синтезируют антибиотические комплексы с антибактериальной и фунгицидной активностью и различной локализацией как в клетках, так и в бесклеточной жидкости. Антибиотические комплексы разделены на индивидуальные компоненты и у четырёх основных компонентов исследованы биологические и физико-химические свойства. При их идентификации с использованием компьютерной базы данных природных биологически активных соединений (BNPD) установлено, что компонент А идентичен 3,5-дигидрокси-4-изопропилстильбену, компоненты В и Н аналогичны антибиотикам-антрахинонам; компонент С, по предварительным данным, является новым антибиотиком.

A novel strain of Photorhabdus luminescens ZMI isolated from nematode larvae Heterorhabditis sp. was shown to produce antibiotic complexes with antibacterial and antifungal activities. The antibiotic complexes secreted extracellularly and intracellarly were separated into individual components. Comparison of their properties with the databases for biologically active compounds suggested that component A was identical to 3,5-dihydroxy-4-isopropylstilbene, components B and H belonged to anthraquinone derivatives, component C secreted only extracellularly was likely a novel antibiotic.

антибиотикивыделениеидентификацияфизико-химические свойстваантибиотическая активностьтест-система «Эколюм»Photorhabdus luminescensPhotorhabdus luminescens35-dihydroxy-4-isopropylstilbeneanthraquinone derivativesidentificationphysicochemical propertiesantibiotic activitytest-system «Ecolum»ReferencesГительзон И.И., Родичева Э.К., Медведев С.Е. и др. Светящиеся бактерии. Под ред. E.Н. Кондратьевой. Новосибирск. 1984; 280.Гительзон И.И., Родичева Э.К., Медведев С.Е. и др. Светящиеся бактерии. Под ред. E.Н. Кондратьевой. Новосибирск. 1984; 280.Boemare N., Akhurst R.J., Mourant R.G. DNA relatedness between Xenorhabdus spp. (Enterobacteriaceae), symbiotic bacteria of entomopathogenic nematodes, and a proposal to transfer Xenorhabdus luminescens of a new genus. Photorhabdus gen. nov. Int J Syst Bacteriol 1993; 43: 1: 249-255.Boemare N., Akhurst R.J., Mourant R.G. DNA relatedness between Xenorhabdus spp. (Enterobacteriaceae), symbiotic bacteria of entomopathogenic nematodes, and a proposal to transfer Xenorhabdus luminescens of a new genus. Photorhabdus gen. nov. Int J Syst Bacteriol 1993; 43: 1: 249-255.Fischer-Le S.M., Viallard V., Brunel B. et al. Polyphasic classification of the genus Photorhabdus and proposal of new taxa: P.luminescens subsp. luminescens subsp. nov., P.luminescens subsp. akhurstii subsp. nov., P.luminescens subsp. laumondii subsp. nov., P.temperata sp. nov., P.temperata subsp. temperata subsp. nov. and P.asymbiotica sp. nov. Int J Syst Bacteriol 1999; 49: 4: 1645-1656.Fischer-Le S.M., Viallard V., Brunel B. et al. Polyphasic classification of the genus Photorhabdus and proposal of new taxa: P.luminescens subsp. luminescens subsp. nov., P.luminescens subsp. akhurstii subsp. nov., P.luminescens subsp. laumondii subsp. nov., P.temperata sp. nov., P.temperata subsp. temperata subsp. nov. and P.asymbiotica sp. nov. Int J Syst Bacteriol 1999; 49: 4: 1645-1656.Richardson W.H., Schmidt T.M., Nealson K.H. Identification of an anthraquinone pigment and a hydroxystilbene antibiotic from Xenorhabdus luminescens. Appl Environ Microbiol 1988; 54: 6: 1602-1605.Richardson W.H., Schmidt T.M., Nealson K.H. Identification of an anthraquinone pigment and a hydroxystilbene antibiotic from Xenorhabdus luminescens. Appl Environ Microbiol 1988; 54: 6: 1602-1605.Hosseini P.K., Nealson K.H. Symbiotic luminous soil bacteria: unusual regulation for an unusual niche. Photochem Photobiol 1995; 62: 2: 633-640.Hosseini P.K., Nealson K.H. Symbiotic luminous soil bacteria: unusual regulation for an unusual niche. Photochem Photobiol 1995; 62: 2: 633-640.Boemare N., Laumond C., Mauleon H. The entomopathogenic nematode-bacterium complex: biology, life cycle and vertebrate safety. Biocontr Sci Tech 1996; 6: 3: 333-345.Boemare N., Laumond C., Mauleon H. The entomopathogenic nematode-bacterium complex: biology, life cycle and vertebrate safety. Biocontr Sci Tech 1996; 6: 3: 333-345.Paul V.J., Frautschy S., Fenical W., Nealson K.H. Antibiotics in microbial ecology: isolation and structure assignment of several new antibacterial compounds from the insect-symbiotic bacteria Xenorhabdus sp. Chem Ecol 1981; 7: 2: 589-597.Paul V.J., Frautschy S., Fenical W., Nealson K.H. Antibiotics in microbial ecology: isolation and structure assignment of several new antibacterial compounds from the insect-symbiotic bacteria Xenorhabdus sp. Chem Ecol 1981; 7: 2: 589-597.Li J., Chen G., Wu H., Webster J.M. Identification of two pigments and hydroxystilbene antibiotic from Photorhabdus luminescens. Appl Environ Microbiol 1995; 61: 4329-4333.Li J., Chen G., Wu H., Webster J.M. Identification of two pigments and hydroxystilbene antibiotic from Photorhabdus luminescens. Appl Environ Microbiol 1995; 61: 4329-4333.Hu K., Li J., Wang W., Wu H. et al. Comparison of metabolites in vitro and in vivo from Photorhabdus luminescens, a bacterial symbiont of the entomopathogenic nematode Heterorhabditis megdis. Can J Microbiol 1998; 44: 1072-1077.Hu K., Li J., Wang W., Wu H. et al. Comparison of metabolites in vitro and in vivo from Photorhabdus luminescens, a bacterial symbiont of the entomopathogenic nematode Heterorhabditis megdis. Can J Microbiol 1998; 44: 1072-1077.Li J., Chen G., Webster J.M. Czyzewska E. Antimicrobiol metabolites from a bacteral symbiont. J Nat Prod 1995; 58: 7: 1081-1086.Li J., Chen G., Webster J.M. Czyzewska E. Antimicrobiol metabolites from a bacteral symbiont. J Nat Prod 1995; 58: 7: 1081-1086.McInerney B.V., Gregson R.P., Lacey M.J. et al. Biologically active metabolites from Xenorhabdus spp. Part 1. Dithiolopyrrolone derivatives with antibiotic activity. Ibid 1991; 54: 3: 774-784.McInerney B.V., Gregson R.P., Lacey M.J. et al. Biologically active metabolites from Xenorhabdus spp. Part 1. Dithiolopyrrolone derivatives with antibiotic activity. Ibid 1991; 54: 3: 774-784.McInerney B.V., Taylor W.C., Lacey M.J. et al. Biologically active metabolites from Xenorhabdus spp. Part 2. Benzopyran-1-one derivatives with gastroprotective activity. Ibid 1991; 54: 3: 785-795.McInerney B.V., Taylor W.C., Lacey M.J. et al. Biologically active metabolites from Xenorhabdus spp. Part 2. Benzopyran-1-one derivatives with gastroprotective activity. Ibid 1991; 54: 3: 785-795.Li J., Chen G., Webster J.M. Nematophin, a novel antimicrobial substance produced by X.nematophilus (Enterobacteriaceae). Can J Microbiol 1997; 43: 8: 770-773.Li J., Chen G., Webster J.M. Nematophin, a novel antimicrobial substance produced by X.nematophilus (Enterobacteriaceae). Can J Microbiol 1997; 43: 8: 770-773.Sztaricskai F., Dinya Z., Batta G.Y. et al. Anthraquinones produced by enterobacters and nematodes. Acta Chemica Hungarica-Models in Chemistry. 1992; 129: 3: 697-707.Sztaricskai F., Dinya Z., Batta G.Y. et al. Anthraquinones produced by enterobacters and nematodes. Acta Chemica Hungarica-Models in Chemistry. 1992; 129: 3: 697-707.Chen G., Zhang Y., Li J., Dunphy G.B. et al. Chitinase activity of Xenorhabdus and Photorhabdus species, bacterial associates of entomopathogenic nematodes. J Invertebr Path 1996; 68: 2: 101-108.Chen G., Zhang Y., Li J., Dunphy G.B. et al. Chitinase activity of Xenorhabdus and Photorhabdus species, bacterial associates of entomopathogenic nematodes. J Invertebr Path 1996; 68: 2: 101-108.Baghdiguian S., Boyer-Giglio M.-H., Thaler J.-O. et al. Bacteriocinogenesis in cells of Xenorhabdus nematophilus and Photorhabdus luminescens: Enterobacteriaceae associated with entomopathogenic nematodes. Biol Cell (Paris) 1993; 79: 2: 177-185.Baghdiguian S., Boyer-Giglio M.-H., Thaler J.-O. et al. Bacteriocinogenesis in cells of Xenorhabdus nematophilus and Photorhabdus luminescens: Enterobacteriaceae associated with entomopathogenic nematodes. Biol Cell (Paris) 1993; 79: 2: 177-185.Webster J. The role and potential of secondary metabolites of the bacterial symbionts. Virulence factors and secondary metabolites from symbiotic bacteria of entomopathogenic nematodes. 22-26 March 1999, Vienna, 1999; 67-74.Webster J. The role and potential of secondary metabolites of the bacterial symbionts. Virulence factors and secondary metabolites from symbiotic bacteria of entomopathogenic nematodes. 22-26 March 1999, Vienna, 1999; 67-74.Юдина Т.Г., Зарубина А.П., Егоров Н.С. и др. Токсичность cry11A-белка и нового уникального белка из параспоральных кристаллов Bacillus thuringiensis subsp. Israilensis для Escherichia coli. Тезисы докл. II Международная конференции «Микробное разнообразие: состояние, стратегия сохранения, биотехнологический потенциал». Пермь - Казань - Пермь, 20-25 сентября 200 г. ICOMID. 2005; 110-111.Юдина Т.Г., Зарубина А.П., Егоров Н.С. и др. Токсичность cry11A-белка и нового уникального белка из параспоральных кристаллов Bacillus thuringiensis subsp. Israilensis для Escherichia coli. Тезисы докл. II Международная конференции «Микробное разнообразие: состояние, стратегия сохранения, биотехнологический потенциал». Пермь - Казань - Пермь, 20-25 сентября 200 г. ICOMID. 2005; 110-111.Li J., Hu K., Webster J.M. Antibiotics from Xenorhabdus spp. and Photorhabdus spp. (Enterobacteriaceae) (Review). Chem. Heterocycl. Compounds 1998; 34: 11: 1331-1339.Li J., Hu K., Webster J.M. Antibiotics from Xenorhabdus spp. and Photorhabdus spp. (Enterobacteriaceae) (Review). Chem. Heterocycl. Compounds 1998; 34: 11: 1331-1339.Зарубина А.П. Новый штамм Xenorhabdus luminescens - продуцент люциферазы. Тезисы конференции РАН и Российского микробиологического общества «Биосинтез ферментов микроорганизмов». М.: 1993; 96.Зарубина А.П. Новый штамм Xenorhabdus luminescens - продуцент люциферазы. Тезисы конференции РАН и Российского микробиологического общества «Биосинтез ферментов микроорганизмов». М.: 1993; 96.Zarubina A.P., Yudina T.P., Danilov V.S., Spiridonov S.F. Photorhabdus luminescens strain Zm1, the bacterial symbiont of Heterorhabditis sp. Russ. J Nematodologia 1996; 4: 1: 10.Zarubina A.P., Yudina T.P., Danilov V.S., Spiridonov S.F. Photorhabdus luminescens strain Zm1, the bacterial symbiont of Heterorhabditis sp. Russ. J Nematodologia 1996; 4: 1: 10.Zarubina A.P., Fedorova G.B., Yudina T.P. et al. Isolation and investigation of the antibiotics from Photorhabdus luminescens strain ZМ1, the bacterial symbiont of Heterorhabditis sp. Abstracts. Second English Language International Nematology Symposium of the Russian Society of Nematologists. Moscow. Russia. 1997; 98.Zarubina A.P., Fedorova G.B., Yudina T.P. et al. Isolation and investigation of the antibiotics from Photorhabdus luminescens strain ZМ1, the bacterial symbiont of Heterorhabditis sp. Abstracts. Second English Language International Nematology Symposium of the Russian Society of Nematologists. Moscow. Russia. 1997; 98.Федорова Г.Б., Юдина Т.П., Зарубина А.П., Катруха Г.С. Изучение антибиотиков, продуцируемых Photorhabdus luminescens штамм Zm1 - бактериальных симбионтов Heterorhabditis sp. Тезисы докладов международного симпозиума по круглым червям. Труды зоологического института РАН. «Проблемы нематологии». Санкт-Петербург. 1999; 280: 122.Федорова Г.Б., Юдина Т.П., Зарубина А.П., Катруха Г.С. Изучение антибиотиков, продуцируемых Photorhabdus luminescens штамм Zm1 - бактериальных симбионтов Heterorhabditis sp. Тезисы докладов международного симпозиума по круглым червям. Труды зоологического института РАН. «Проблемы нематологии». Санкт-Петербург. 1999; 280: 122.Данилов В.С., Зарубина А.П., Ерошников Г.Е. и др. Сенсорные биолюминесцентные системы на основе lux-оперонов разных видов люминесцентных бактерий. Вестник Московского Университета. Сер. 16. Биология. 2002; 3: 20-24.Данилов В.С., Зарубина А.П., Ерошников Г.Е. и др. Сенсорные биолюминесцентные системы на основе lux-оперонов разных видов люминесцентных бактерий. Вестник Московского Университета. Сер. 16. Биология. 2002; 3: 20-24.Практикум по микробиологии. Учебное пособие для студентов высших учебных заведений. Под ред. Нетрусова А.И., М.: 2005; 608.Практикум по микробиологии. Учебное пособие для студентов высших учебных заведений. Под ред. Нетрусова А.И., М.: 2005; 608.Berdy J. BNPD, data base for microbial metabolite research. Intern. Conf. Microbial. Secondary Metabolism. Interlaken. Suisse 1994; Abstr 2.Berdy J. BNPD, data base for microbial metabolite research. Intern. Conf. Microbial. Secondary Metabolism. Interlaken. Suisse 1994; Abstr 2.Егоров H.С. Микробы антагонисты и биологические методы определения антибиотической активности. М.: 1965; 211.Егоров H.С. Микробы антагонисты и биологические методы определения антибиотической активности. М.: 1965; 211.Зарубина А.П., Мажуль М.М., Новоселова Л.А., Гапочка М.Г. Бактериальный люминесцентный биотест. Сенсор. 2005; 3: 14-23.Зарубина А.П., Мажуль М.М., Новоселова Л.А., Гапочка М.Г. Бактериальный люминесцентный биотест. Сенсор. 2005; 3: 14-23.Kaiser K.L. Correlation of Vibrio fischeri bacteria test data with bioassay data for other organisms. Environ Health Perspective 1998; 106: 2: 583-591.Kaiser K.L. Correlation of Vibrio fischeri bacteria test data with bioassay data for other organisms. Environ Health Perspective 1998; 106: 2: 583-591.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.