Identification of post-translational modifications and characterization of bacteriocin BacSp222 isoforms

Staphylococcus pseudintermedius jest koagulazo-dodatnim gronkowcem naturalnie występującym na skórze i błonach śluzowych u psów oraz u innych zwierząt domowych. Jednak w ostatnim czasie ukazuje się coraz więcej informacji dowodzących, że może on być niebezpiecznym oportunistycznym patogenem, porównywalnym z gronkowcem złocistym u ludzi. W niniejszej pracy dokonano identyfikacji i charakterystyki modyfikacji potranslacyjnych, jakie występują na izoformach bakteriocyny peptydowej BacSp222, produkowanej przez szczep S. pseudintermedius 222. Modyfikacje te to bursztynylacja występująca na jednej reszcie lizyny izoformy 2 oraz na dwóch resztach lizyny w przypadku izoformy 3. Jak wykazano, aktywność antybakteryjna obu izoform bursztynylowanych jest znacząco zredukowana w stosunku do niemodyfikowanego peptydu, co pozwala na postawienie hipotezy, że bursztynylacja stanowi mechanizm ochronny, stosowany przez bakterie producenta przed autotoksycznym działaniem bakteriocyny. Podczas prac wykazano także, że profil BacSp222 oraz jej izoform zależy od fazy wzrostu bakterii oraz od składu pożywki.

Staphylococcus pseudintermedius is a coagulase-positive staphylococci naturally occurring on the skin and mucous membranes of dogs and other domestic animals. However, recently, more and more evidence has emerged that it may be a dangerous opportunistic pathogen, comparable to human one, S. aureus. This paper identifies and characterizes the post-translational modifications that are present on the BacSp222 peptide bacteriocin isoforms produced by S. pseudintermedius strain 222. These modifications are succinylation occurring on one lysine residue of the isoform 2 and two lysine residues in the case of isoform 3. As demonstrated, the antimicrobial activity of the two succinated isoforms is significantly reduced with respect to the unmodified peptide, which enables to hypothesize that succinylation is a protective mechanism used by the producer's bacteria against the autotoxic action of the bacteriocin. During the work, it has been also demonstrated that the BacSp222 profile and its isoforms depend on the growth phase of the bacteria and the composition of the medium.