Поверхностные белки бактерий участвуют в прямом контакте с клетками хозяина и в поглощении питательных веществ из окружающей среды 1. По этой причине определение клеточной локализации может дать представление о функциональной роли бактериальных белков. Локализация бактериальных белков на поверхности является ключевым этапом на пути к идентификации факторов вирулентности, участвующих в механизмах патогенности.
Методы фракционирования мембран лептоспир 2-5 могут быть селективны в отношении определенного класса белков внешней мембраны (BВМ), например, липопротеинов по сравнению с трансмембранными BВМ, что может привести к их неправильной классификации. Вероятно, это обусловлено структурными различиями и особенностями их связи с внешней мембраной. Липопротеины связаны с мембранами посредством гидрофобного взаимодействия между N-терминальным липидным фрагментом (три жирные кислоты) и фосфолипидами липидного бислоя 6, 7. В отличие от них, трансмембранные BВМ обычно интегрированы в липидный бислой амфипатическими β-листами, организованными в структуру типа «бочки» 8, 9. Кроме того, наличие белка во внешней мембране не обязательно гарантирует, что этот белок или его домены экспонированы на поверхности. Известно, что внешние мембраны спирохет хрупки, поэтому требуются методы, предполагающие бережное обращение с клетками и использование контролей подповерхностных белков для оценки целостности внешней мембраны.
В данной работе мы представляем метод иммунофлуоресцентного анализа (ИФА) для прямой оценки экспонирования белков на поверхности интактных лептоспир. Этот метод основан на распознавании поверхностных белков лептоспир антителами, специфичными к соответствующим антигенам. В данном случае антитела, специфичные к OmpL5410, выявляются после связывания с нативными, экспонированными на поверхности эпитопами. Сравнение реактивности антител к интактным и пермеабилизированным клеткам позволяет оценить клеточную локализацию и определить, присутствует ли белок селективно на поверхности лептоспир. Целостность внешней мембраны следует оценивать с помощью антител к одному или нескольким подповерхностным белкам, преимущественно локализованным в периплазме.
Метод поверхностного ИФА может быть использован для анализа экспонирования на поверхности любого белка лептоспир, к которому доступны специфические антитела. Как полезность, так и ограниченность данного метода зависят от способности используемых антител связываться с нативными эпитопами. Поскольку антитела часто вырабатываются против рекомбинантных белков, эпитопы нативных белков, экспонированных на поверхности, могут не распознаваться. Тем не менее, метод поверхностного ИФА является ценным инструментом для изучения компонентов неповрежденных бактериальных поверхностей. Этот метод может применяться не только для лептоспир, но и для других спирохет и грамотрицательных бактерий. Для получения более убедительных выводов об экспонировании OMP на поверхности рекомендуется использовать комплексный подход, включающий несколько методов локализации в клетке 10.