Summary

Staphylococcus aureus usando hemoglobina humana como uma fonte de ferro

Published: February 07, 2013
doi:

Summary

Descrevemos aqui um ensaio de crescimento de<em> Staphylococcus aureus</em> Usando hemoglobina como a única fonte de ferro nutrientes disponíveis. Este ensaio estabelece o papel dos fatores bacterianos envolvidos na hemoglobina derivada de aquisição de ferro.

Abstract

S. aureus é uma bactéria patogênica que requer ferro para realizar funções vitais metabólicas e causam doenças. O reservatório mais abundante de ferro no interior do hospedeiro humano é heme, que é o cofactor da hemoglobina. Para adquirir ferro da hemoglobina, S. aureus utiliza um elaborado sistema conhecido como o determinante superfície de ferro-regulado (DSI) do sistema 1. Componentes da hemoglobina Isd sistema host primeiro ligar, em seguida, extrair e importar heme, e, finalmente, libertar ferro de heme no citoplasma bacteriano 2,3. Este caminho tem sido dissecado através de numerosos estudos in vitro 4-9. Além disso, a contribuição do sistema Isd a infecção tem sido repetidamente demonstrado em modelos de ratos 8,10-14. Que institui a contribuição do sistema Isd à hemoglobina derivada de aquisição de ferro e de crescimento tem se mostrado mais desafiador. Ensaios de crescimento utilizando hemoglobina como fonte única de ferro é complicada by a instabilidade da hemoglobina disponível comercialmente, contaminando ferro livre no meio de crescimento, e a toxicidade associada com quelantes de ferro. Aqui apresentamos um método que supera estas limitações. Hemoglobina de alta qualidade é preparado a partir de sangue fresco e armazenado em azoto líquido. Hemoglobina purificada é complementada em ferro-esgotar meio imitando o ambiente pobre em ferro encontrado por agentes patogénicos no interior do hospedeiro vertebrado. Pela fome S. aureus de ferro livre e completando com uma forma minimamente manipuladas de hemoglobina que induzem o crescimento de uma maneira que é totalmente dependente da capacidade de se ligar a hemoglobina, extrair heme, heme passar através do envelope celular bacteriana e degradar heme no citoplasma. Este ensaio será útil para pesquisadores que procuram elucidar os mecanismos de aquisição de ferro em S. hemoglobin-/heme-derived aureus e, eventualmente, outros agentes patogénicos bacterianos.

Protocol

1. Purificação da hemoglobina a partir de sangue fresco Adquirir sangue humano fresco suplementado com um anticoagulante. Manter o sangue em gelo ou a 4 ° C durante a purificação. Centrifugar o sangue durante 20 minutos a 1500 x g. As células vermelhas do sangue (RBC) irá ficar na parte inferior do tubo. Aspirar cuidadosamente o sobrenadante e ressuspender o pellet cuidadosamente em solução gelada de NaCl a 0,9% (w / v). Voltar a centrifugar e lavar 3 vezes. Ressuspender o sedimen…

Representative Results

Temos hemoglobina humana purificada a partir de hemolisado com HPLC (Protocolo passo 1.7). Figura 1 mostra registada a absorvância do eluato a 280 e 410 nm, comprimentos de onda. Fracção 5 foi recolhido e outras fracções foram descartados. Os rendimentos de 5-15 miligramas de hemoglobina por mililitro de fluido são normalmente adquiridas. Hemoglobina purificada foi analisada por SDS-PAGE em duplicado e os géis foram corados quer para as proteínas ou transferidas para nitrocelulose e imunotrans (…

Discussion

O ferro é um nutriente essencial necessário por organismos de todos os reinos da vida 15. Em vertebrados, o ferro é sequestrado para evitar a toxicidade causada por este elemento. Este seqüestro também esconde ferro de micróbios invasores em um processo conhecido como imunidade nutricional 16. Em resposta, os patógenos evoluíram estratégias que burlam a imunidade nutricional. Um tal mecanismo depende de hemoglobina, que é o mais abundante fonte de ferro no interior do hospedeiro 17.<…

Offenlegungen

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Esta pesquisa foi suportada por concessões de Saúde Pública dos Estados Unidos Serviço AI69233 e AI073843 do Instituto Nacional de Alergia e Doenças Infecciosas. EPS é um Burroughs Wellcome Fellow na patogênese de doenças infecciosas. KPH foi financiado pelo Celular e Molecular Microbiology concessão de Treinamento Programa 5 T32 A107611-10.

Materials

Name of Reagent/Material Company Catalogue Number Comments
HPLC anion exchange column Varian PL1551-3802
Drabkin’s reagent Sigma D5941-6VL
Hemoglobin standard Pointe Scientific H7506-STD
RPMI HyClone SH30011.02
Chelex 100 sodium form Sigma C7901
EDDHA LGC Standards GmbH ANC 001
Hemoglobin a antibody Santa Cruz Biotechnology, Inc SC-21005
Tryptic soy agar BD 236920

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Pishchany, G., Haley, K. P., Skaar, E. P. Staphylococcus aureus Growth using Human Hemoglobin as an Iron Source. J. Vis. Exp. (72), e50072, doi:10.3791/50072 (2013).

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