Метаболические особенности возбудителя дифтерии Corynebacterium diphtheriae по-прежнему остаются недостаточно изученными, несмотря на длительную историю этого заболевания.

Методом лизиса фибриновых и белково-агаровых пластин (концентрация белка 10 г/л, агар-агара — 10 г/л) установлено, что в присутствии 0,01 моль фосфатного буфера рН 7,4 протеиназы разрушенных повторным замораживанием-оттаиванием и ультразвуковой дезинтеграцией клеток трехсуточной культуры Corynebacterium diphtheriae штамма PW-8 (выращенной в присутствии сыворотки крови) расщепляют белки-субстраты, образуя следующий ряд: человеческий фибриноген > человеческий сывороточный альбумин = казеин > желатин > человеческий тромбин. Складывается впечатление, что фибриноген — наиболее чувствительный субстрат при работе с протеиназами коринебактерий. Однако при росте на питательной среде, не содержащей сыворотки, степень расщепления белков субстратов внутриклеточными протеиназами изменяется следующим образом: казеин = тромбин > альбумин > желатин = фибриноген.

Фибриногенолитическая активность внутриклеточных протеиназ микробных клеток, выращенных на бульоне Лингуда или бульоне Мартена (обогащенных сывороткой крови), снижалась при рН 10, 5 или 3 на 27–30, 18–20 и 27–33% соответственно. Независимо от среды культивирования активность полностью подавлялась о-фенантролином (0,001 моль). Фибриногенолитическая активность протеиназ клеток, выращенных именно на бульоне Мартена, угнеталась добавками (0,001 моль) фенилметилсульфонилфторида, р-хлормеркурибензоата или ЭДТА на 50, 35 и 25% соответственно. Эти факты наводят на мысль, что фибриногенолитическую активность проявляют, по-видимому, все четыре основные группы протеиназ. Однако во всех случаях важно участие ионов переходных металлов.

Независимо от среды культивирования фибриногенолитическая активность протеиназ микроорганизма была нечувствительной к ионам (0,001 моль) Mg²⁺, Mn²⁺, Pb²⁺, полностью подавлялась ионами Hg²⁺, стимулировалась добавками ионов Fe²⁺ или Fe³⁺ на 50–65 или 20–30% соответственно. Активность протеиназ клеток, выращенных на бульоне Лингуда, на 50% угнеталась ионами Са²⁺, слабо (на 20–22%) активировалась ионами Со²⁺, Сu²⁺, Сu⁺ и была нечувствительной к ионам Сr³⁺, Zn²⁺. В случае культивирования на бульоне Мартена образующиеся фибриногенолитические протеиназы угнетались на 20–25% ионами Сr³⁺ и Са²⁺, но не ионами меди.

Активность протеиназ независимо от использованной среды культивирования полностью подавлялась нитротетразолиевым синим или азидом натрия в концентрации 0,01 моль. Только при исследовании клеток, выращенных на бульоне Мартена, фибриногенолитическая активность внутриклеточных протеиназ угнеталась адреналином, маннитом, тиомочевиной на 40–45%, гистидином, триптофаном, метионином — на 20–25%. В то же время лишь у выращенных на бульоне Лингуда клеток протеиназная активность подавлялась 25%-ным этанолом (на 30%). Протеолитическая активность именно таких клеток была более чувствительной к действию цистеина: их активность угнеталась на 60% при концентрации эффектора 0,01 моль, в меньшей концентрации он не оказывал влияния. Фибриногенолитическая активность клеток, выращенных на бульоне Мартена, подавлялась цистеином слабее — на 15–30%, но в значительно большем диапазоне его концентраций — 0,000001–0,01 моль.

Протеиназы клеток, выращенных на бульоне Лингуда, умеренно (на 25–45%) угнетались в присутствии АТФ > ГТФ = АМФ = 2,3-АМФ > 3,5-АМФ (но не ГДФ) в концентрации 0,01 моль, тогда как протеиназы клеток, выращенных на бульоне Мартена на 25–35% угнетались ГТФ > АТФ = 2,3-АМФ = ГДФ.

Совокупность полученных фактов свидетельствует о наличии у коринебактерий дифтерии набора внутриклеточных протеиназ, изменяющегося в зависимости от условий культивирования. Складывается впечатление, что фибриногенолитическая активность присуща протеиназам, действие которых определяется присутствием ряда переходных металлов, опосредуется активными формами кислорода (особенно супероксидным радикалом). Эти протеиназы частично угнетаются добавками АТФ (или ГТФ). Изменения условий культивирования или питательной среды принципиально не сказываются на этих свойствах, хотя придают специфические особенности реакциям протеиназ на отдельные эффекторы in vitro.