Aspartate transcarbamoylase (ATCase) catalyzes the first committed step in the pyrimidine biosynthetic pathway. Bacterial ATCases have been divided into three classes, class A, B, and C, based on their molecular weight, holoenzyme architecture, and enzyme kinetics. Moraxella bovis is a fastidious organism, the etiologic agent of infectious bovine keratoconjunctivitis (IBK). The M. bovis ATCase was purified and characterized for the first time. It is a class A enzyme with a molecular mass of 480 to 520 kDa. It has a pH optimum of 9.5 and is stable at high temperatures. The ATCase holoenzyme is inhibited by CTP > ATP > UTP. The Km for aspartate is 1.8 mM and the Vmax 1.04 µmol per min, where the Km for carbamoylphosphate is 1.05 mM and the Vmax 1.74 µmol per min.

Diss. (sammanfattning) Umeå : Univ., 2003. / Härtill 4 uppsatser.

Thesis (M.S.)--University of Toledo, 2008. / "In partial fulfillment of the requirements for the degree of Master of Science in Biomedical Sciences." Title from title page of PDF document. Non-Latin script record Bibliography: pages 74-92.

Bacterial aspartate transcarbamoylases (ATCase's) are divided into three classes that correspond to taxonomic relationships within the bacteria. The opportunistic pathogen Moraxeila catarrhalis has undergone several reclassifications based on traditional microbiological criteria. The previously uncharacterized ATCase from M. catarrhalis was purified to homogeneity and its chemical properties characterized. The ATCase from M. catarrhalis is a class C ATCase with an apparent molecular mass of 480-520 kDa. The M. catarrhalis ATCase is a dodecomer composed of six 35 kDa polypeptides and six 45 kDa polypeptides. The enzyme has an unusually high pH optimum of greater than pH 10. The enzyme exhibited hyperbolic kinetic with a Km for aspartate of 2 mM. A single, separate 78 kDa dihydroorotase from M. catarrhalis was identified and it was not associated with ATCase. These data support the reclassification of M. catarrhalis out of the Neisseriaceae family.

Moraxella (Branhamella) catarrhalis, although commonly isolated from sputum in patients with pneumonia, rarely causes bacteremia. Sodium polyanethol sulfonate is commonly added to routine blood culture media to increase the yield of Gram-negative bacilli. This anticoagulant also inhibits the growth of Neisseria meningitidis. We added strains f Moraxella (Branhamella) catarrhalis to routine blood culture media supplemented with 0.03% SPS. No inhibitory effect could be demonstrated. The rare occurrence of bacteremic Moraxella (Branhamella) catarrhalis pneumonia is not due to an inhibitory effect of routine blood culture media.

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Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Infectious keratoconjunctivitis (IK), also known as pinkeye , is an ocular disease that affects cattle and sheep. In cattle, the microorganisms involved are Moraxella bovis, Moraxella bovoculi and Moraxella ovis. In sheep, the main microorganisms isolated from lesions are Mycoplasma conjuntivae, Chlamydia psittaci and M. ovis. Antibiotics are widely used in the treatement ofthis disease; therefore, to perform tests of susceptibility is essential in order to use the most effective drugs. However, few studies about the susceptibility of M. bovis, M. bovoculi and M. ovis to antibiotics are available in the literature. In Brazil, there are no studies describing the susceptibility profile of M. bovoculi and M. ovis. Susceptibility tests for M. bovis, M. bovoculi and M. ovis are routinely determined at laboratories by disk diffusion method. On the other hand, the broth microdilution method, which is the reference method, is used for Moraxella spp. with epidemiological purposes, such as, to define the antimicrobial susceptibility profiles of strains from a specific region. This dissertation aimed to determine the antimicrobial susceptibility of Brazilian strains of M. bovis, M. bovoculi and M. ovis by broth microdilution and disk diffusion for the main antimicrobials used to treat IK and, thus, to verify differences in antimicrobial susceptibility profiles of the three species of Moraxella. We also aimed to evaluate the agreement between the disk diffusion and broth microdilution method. In order to determine the minimum inhibitory concentration (MIC) and minimum bactericidal concentration (MBC), obtained by the broth microdilution method, and the diameter of inhibition zone, obtained by disk diffusion method, the following antimicrobials were used: ampicillin, cefoperazone, ceftiofur, cloxacillin, enrofloxacin, florfenicol, gentamicin, neomycin, oxytetracycline and penicillin. The MIC and MBC were higher for M. bovis than for M. bovoculi and M. ovis. The drugs evaluated showed good agreement between disc diffusion and the reference method, except oxytetracycline and penicillin. When analyzed the methods agreement for each Moraxella species we found lower rates of agreement, as well as, more quantities of errors in M. bovis strains. The results of this study emphasize that M. bovis, M. bovoculi and M. ovis have a different antimicrobial susceptibility profile. / A ceratoconjuntivite infecciosa (CI), também conhecida como pinkeye , é uma doença ocular que acomete bovinos e ovinos. Em bovinos os micro-organismos envolvidos na CI são Moraxella bovis, Moraxella ovis e Moraxella bovoculi. Já em ovinos são Mycoplasma conjunctivae, Clamydia psittaci e M. ovis. A terapia antimicrobiana é amplamente utilizada para essa enfermidade, desta forma é imprescindível a realização de testes de suscetibilidade com a finalidade de escolher de forma prudente o fármaco a ser utilizado. Contudo, estudos sobre a suscetibilidade de M. bovis, M. bovoculi e M. ovis são escassos na literatura científica, sendo que no Brasil não existem trabalhos que descrevem o perfil de suscetibilidade de M. bovoculi e M. ovis. Testes de suscetibilidade para Moraxella spp. são determinados na rotina laboratorial pelo método de disco difusão, e, de forma geral, emprega-se o método de microdiluição em caldo com fins epidemiológicos, como caracterizar isolados de um surto ou de uma região específica. Neste contexto, esta dissertação objetivou determinar a suscetibilidade aos antimicrobianos de cepas de M. bovis, M. bovoculi e M. ovis, isoladas no Brasil, por meio dos métodos de microdiluição em caldo e disco difusão em ágar frente aos principais antimicrobianos utilizados no tratamento de CI e desta forma verificar diferenças nos perfis de suscetibilidade aos antimicrobianos das três espécies de Moraxella testadas. Também buscou-se avaliar a concordância entre o método de disco difusão em ágar e microdiluição em caldo. Amostras de M. bovis, M. bovoculi e M. ovis, oriundos de casos clínicos de CI, foram identificados por meio de análise morfo-tintorial e testes bioquímicos e a identificação das espécies foi realizada por análise molecular. Para determinar a concentração inibitória mínima (CIM) e a concentração bactericida mínima (CBM), obtidas no método de microdiluição em caldo e o diâmetro do halo de inibição obtido no método de disco difusão em ágar, foram utilizados os seguintes antimicrobianos: ampicilina, cefoperazona, ceftiofur, cloxacilina, enrofloxacina, florfenicol, gentamicina, neomicina, oxitetraciclina e penicilina. As cepas de Moraxella spp. foram sensíveis a maioria dos antimicrobianos testados. As CIM e CBM foram, de forma geral, superiores para as cepas de M. bovis quando comparadas com M. bovoculi e M. ovis. Para a maioria dos fármacos avaliados observou-se boa concordância entre o método teste e o método de referência, exceto para a oxitetraciclina e a penicilina. Ao analisar a concordância dos métodos em cada espécie de Moraxella verificou-se que as menores porcentagens, assim como as maiores quantidades de erros, foram encontradas para as cepas de M. bovis. Os resultados deste trabalho demonstram que M. bovis, M. bovoculi e M. ovis apresentam diferenças quanto ao perfil de suscetibilidade aos antimicrobianos.

Infectious bovine keratoconjunctivitis (IBK) is the main ocular disease of cattle. Highly contagious, it is responsible for significant economic losses of livestock worldwide. Moraxella bovis is recognized as the primary agent of the disease in cattle. However, the occurrence of other similar species, including M. ovis and M. bovoculi, recently described, have been common in outbreaks of the disease and are suspected to be causally related to the limited success of preventive measures, especially the use of bacterins containing only strains of M. bovis. This dissertation describes the antigenic characterization of M. bovis, M. bovoculi and M. ovis strains and a commercial vaccine by cross-reactivity using flow cytometry analysis and identification of immunodominant conserved antigens by Western blotting. Antisera against strains of the three species were obtained from immunization of New Zealand rabbits and challenged before a panel of strains isolated from cattle and sheep clinically affected by the disease between 1983 and 2013 as well as reference strains of each species. Field strains of M. bovoculi (Mbv2 and Mbv3) recognized satisfactorily all heterologous strains. However, Mbv3 (M. bovoculi), Mov2 (M. ovis) and Mov3 (M. ovis) strains stood out as the most intense recognition strains of their respective species and suggest that species-specific antigens play an important role in the host immune response. The association of reactivity percentage with the antigenic profiles, evidenced by Western blotting analysis, indicates that the immune response induced by Moraxella spp. appears to be mediated by multiple surface antigens of which many are shared between the three species. Among 32 different proteins identified, 22 (68.7%) were recognized by at least one antiserum in the protein extracts of all strains analyzed by Western blotting. Our study suggests (1) the selection and combination of M. bovis, M. bovoculi and M. ovis strains to be used in the composition of antigenic unit vaccines as IBK control strategy and (2) the use of flow cytometry as the most appropriate methodology for this selection. / Ceratoconjuntivite infecciosa bovina (CIB) é a principal doença ocular de bovinos. Altamente contagiosa, é responsável por significativas perdas econômicas para a pecuária no mundo inteiro. Moraxella bovis é, reconhecidamente, o agente primário da enfermidade em bovinos. Contudo, a ocorrência de outras espécies do gênero, incluindo M. ovis e M. bovoculi, recentemente descrita, têm sido comuns em surtos da doença e são suspeitas de serem causalmente associadas ao sucesso limitado de medidas preventivas, sobretudo do uso de bacterinas contendo apenas cepas de M. bovis. Esta dissertação descreve a caracterização antigênica de cepas de M. bovis, M. bovoculi e M. ovis e de uma vacina comercial através da análise de reatividade cruzada por citometria de fluxo e da identificação de antígenos imunodominantes e conservados através de Western blotting. Antissoros contra cepas das três espécies foram obtidos a partir da imunização de coelhos Nova Zelândia e desafiados frente a um painel de cepas isoladas de bovinos e ovinos clinicamente acometidos pela doença entre 1983 e 2013 assim como cepas de referência de cada espécie. Cepas de campo de M. bovoculi (Mbv2 e Mbv3) reconheceram satisfatoriamente todas as cepas heterólogas. Contudo, as cepas Mbv3 (M. bovoculi), Mov2 (M. ovis) e Mov3 (M. ovis) destacaram-se pela maior intensidade de reconhecimento de cepas de suas respectivas espécies e sugerem que antígenos espécie-específicos desempenham importante papel na resposta imune do hospedeiro. A associação dos percentuais de reatividade aos perfis antigênicos evidenciados através da análise por western blotting indica que a resposta imune induzida por Moraxella spp. parece ser mediada por múltiplos antígenos de superfície dos quais, diversos são compartilhados entre as três espécies. Entre 32 diferentes proteínas detectadas, 22 (68,7%) foram reconhecidas por pelo menos um antissoro nos extratos protéicos de todas as cepas analisadas por western blotting. Nosso estudo sugere a seleção e combinação de cepas de M. bovis, M. bovoculi e M. ovis circulantes para composição da unidade antigênica de vacinas como estratégia de controle de IBK e a utilização de citometria de fluxo como metodologia mais adequada para esta seleção.

Zugl.: Berlin, Freie Universiẗat, Diss., 2009.