Karakterisering af et nyt Klebsiella pneumoniae amyloid i biofilm formation

Studenteropgave: Kandidatspeciale og HD afgangsprojekt

  • Fatema Ali Moussa
Den Gramnegative bakterie Klebsiella pneumoniae kan give alvorlige infektioner i ældre, diabetikere og immunsupprimeret individer, såsom urinvejsinfektioner (UVI), lungebetændelse og sepsis. Mange UVI’er er associeret med indlagte urinkatetre, da K. pneumoniae er i stand til at kolonisere medicinsk udstyr; dette ses i forbindelse med at bakterien er i stand til at danne biofilm på katetre. Dannelsen af biofilm på abiotiske overflader ses også i andre bakterier som for eksempel Escherichia coli, hvorfra man ved at amyloide fibre udgør størstedelen af biofilmen og at den bidrager til dannelsen af det. Amyloider i forskellige bakterier er blevet identificeret, men alligevel er ingen blevet karakteriseret i K. pneumoniae stammer. Dermed er formålet med dette studie at karakterisere et nyt K. pneumoniae amyloid i forbindelse med biofilm formation. For at identificere amyloidet blev der lavet bakteriekulturer med Congo rødt (CR) for at danne en biofilm. Biofilmen blev derefter vurderet ved hjælp af lys- og fluorescence mikroskopi, og fibrene i biofilmen blev karakteriseret ved hjælp af elektronmikroskopi (EM). Efterfølgende blev proteinet identificeret ved udførelse af SDS-PAGE, in-gel digestion, MALDI-TOF MS og MS/MS. Ud fra de syv K. pneumoniae isolater der blev lavet bakteriekulturer af, udviste isolat CA402 de bedste resultater når det kom til dannelsen af biofilm, binding af CR og lys- og fluorescence mikroskopi; alle resultaterne viste særlige træk for amyloider. CA402 blev derfor brugt til resten af forsøgene. EM udviste også egenskaber karakteristiske for amyloid, hvilket tyder på at dette er amyloide fibre fundet i biofilmen. SDS-PAGE af de amyloide fibre, som blev behandlet med myresyre, viste et distinktivt bånd ved 20kDa, hvilket tydede på at dette kunne indeholde amyloid proteinet. Fire interessante peptid masser blev målt ved hjælp af MALDI-TOF, men peptidet ved 1510.738 m/z var det mest fremtrædende af dem. Efterfølgende viste MS og MS/MS at dette peptid matchede med MrkA subunit i type 3 fimbriae i en CA402 protein database. Dette tyder på, at det amyloide fiber fundet i K. pneumoniae CA402 er MrkA. Disse resultater giver en bedre forståelse af patogenesen, da type 3 fimbriae er kendt for at spille en rolle i biofilm formation og MrkA er en del af type 3 fimbria
SprogEngelsk
Udgivelsesdato2022
Antal sider28
ID: 471917906