Borrelia spielmanii ārējās virsmas proteīna BSPA64 iegūšana, attīrīšana, kristalizēšana un struktūras iegūšana

Abstract

Borrelia spielmanii ir spirohetu dzimtas baktērija, kas kā viena no B. burgdorferi sensu lato saimes spirohetām spēj izraisīt Laima slimību. B. spielmanii ir parazītisks dzīves veids, jo tā pārsvarā atrodas ērces zarnu traktā, taču ērces barošanās procesā var nokļūt zīdītāja organismā un veiksmīgi adaptēties jaunajiem vides apstākļiem. Viens no B. burgdorferi ārējās virsmas proteīniem, kas nodrošina adaptācijas procesu ir BBA64. Darba mērķis ir iegūt B. spielmanii A14S ārējās virsmas lipoproteīnu BSPA64, kas ir homologs BBA64, pietiekamā daudzumā, lai varētu to attīrīt, kristalizēt un noteikt tā kristālstruktūru. Darba ietvaros veikta BSPA64 ekspresija Escherichia coli šūnās, attīrīšana ar afinitātes un jonu apmaiņas hromatogrāfijas metodēm, kristalizācija un kristalizācijas apstākļu optimizācija, kā arī difrakcijas datu iegūšana un struktūras noteikšana. Bakalaura darbs izstrādāts Latvijas Biomedicīnas pētījumu un studiju centrā, struktūrbioloģijas laboratorijā, Dr. biol. Kalvja Branguļa vadībā.

Spirochete Borrelia spielmanii along with other B. burgdorferi sensu lato complex bacteria is the causative agent of Lyme disease. During the life cycle of B. spielmanii the bacteria resides in the midgut of a tick and can be transferred to a mammalian organism during the tick’s blood meal. Once spirochete enters the mammalian organism it must adapt to the new environment. B. burgdorferi outer surface protein BBA64 is known to play important role in the adaptation process. The aim of the scientific work is to express B. spielmanii outer surface protein BSPA64, which is homologous protein of BBA64, in Escherichia coli in enough quantity to proceed with the purification, crystallization, diffraction data and structure determination. During the work BSPA64 protein was successfully expressed in E. coli, purified with affinity and ion exchange chromatography, crystallized and finally the structure was solved. This bachelor work was conducted at the Latvian Biomedical Research and Study Centre under the supervision of Dr. biol. Kalvis Brangulis.