stringtranslate.com

дефензин членистоногих

Дефензины членистоногих — это семейство белков дефензинов, обнаруженных у моллюсков, насекомых и паукообразных. Эти богатые цистеином антибактериальные пептиды в первую очередь активны против грамположительных бактерий и грибков in vitro. [2] [3] [4] [5] [6] Однако мутанты плодовых мушек Drosophila по дефензину мухи были более восприимчивы к заражению грамотрицательными бактериями Providencia burhodogranariea и сопротивлялись заражению грамположительными бактериями, такими как мухи дикого типа. [7] Еще предстоит выяснить, как активность in vitro связана с функцией in vivo. Мутанты по дефензин-подобному антимикробному пептиду Drosomycin были более восприимчивы к грибкам, что подтверждает роль дефензин-подобных пептидов в противогрибковой защите. [7]

Структура

Пептиды дефензинов членистоногих имеют длину от 38 до 51 аминокислоты. Существует шесть консервативных цистеинов, все из которых вовлечены во внутрицепочечные дисульфидные связи . Исследования показали, что дисульфидные связи цистеинового мостика не требуются для антимикробной активности, [8] аналогично результатам, полученным в дефензинах млекопитающих. [9] Кроме того, было также показано, что область N-концевой спирали в дефензинах членистоногих или насекомых также не требуется для антимикробной активности этих пептидов. [8]

Ниже показано схематическое изображение пептидов семейства дефензинов членистоногих.

 +----------------------------+ | | xxCxxxxxxxxxxxxxxCxxxCxxxxxxxxxCxxxxxCxCxx | | | | +---|---------------+ | +-----------------+

«C»: консервативный цистеин, участвующий в дисульфидной связи.

Связь с другими дефензинами

Сходство последовательностей было отмечено между дефензинами членистоногих и дефензинами млекопитающих. [10] [2] Однако, по-видимому, дефензины позвоночных, членистоногих, растений и грибов возникли независимо. [11] Это подтверждается трехмерными структурными различиями между дефензинами членистоногих и бета-дефензинами позвоночных . [12] Однако между этими дефензинами существуют структурные сходства, особенно в двух структурных мотивах, называемых «C6» и «C8». Это побудило к созданию более высокой «цис-» или «транс-» системы классификации дефензинов, в которой структурные отношения общих мотивов используются для определения сходства дефензинов. [11]

Активность против немикробных клеток

Дефензины млекопитающих проявляют противораковую активность in vitro, [13] а снижение уровня бета-дефензина 1 человека связано с повышенным риском рака простаты и светлоклеточной карциномы . [14] Первые противораковые функции дефензина in vivo были обнаружены в исследованиях на дрозофиле , которые показали, что дефензин дрозофилы атакует опухолевые клетки, и что у мух, лишенных дефензина, наблюдался более выраженный рост опухолей в модели ракового заболевания. [15] [16]

Сверхактивная иммунная сигнализация также участвует в нейродегенерации, связанной со старением, [17] , а сверхэкспрессия дефензина приводит к усилению деградации мозговой ткани. [18]

Примечания

  1. ^ Cornet B, Bonmatin JM, Hetru C, Hoffmann JA, Ptak M, Vovelle F (май 1995). "Уточненная трехмерная структура раствора дефензина насекомых A". Structure . 3 (5): 435–48. doi : 10.1016/S0969-2126(01)00177-0 . PMID  7663941.
  2. ^ ab Lambert J, Keppi E, Dimarcq JL, Wicker C, Reichhart JM, Dunbar B, et al. (январь 1989 г.). "Иммунитет насекомых: выделение из иммунной крови двукрылых насекомых Phormia terranovae двух антибактериальных пептидов насекомых с последовательностью, гомологичной бактерицидным пептидам макрофагов легких кроликов". Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 86 (1): 262–6. Bibcode : 1989PNAS...86..262L. doi : 10.1073/pnas.86.1.262 . PMC 286444. PMID  2911573 . 
  3. ^ Фудзивара С., Имаи Дж., Фудзивара М., Яешима Т., Кавашима Т., Кобаяши К. (июль 1990 г.). «Мощный антибактериальный белок в маточном молочке. Очистка и определение первичной структуры роялизина». Журнал биологической химии . 265 (19): 11333–7. doi : 10.1016/S0021-9258(19)38596-5 . PMID  2358464.
  4. ^ Ямада К, Натори С (апрель 1993 г.). «Очистка, последовательность и антибактериальная активность двух новых гомологов сапецина из эмбриональных клеток Sarcophaga: сходство сапецина B с харибдотоксином». Биохимический журнал . 291 (Часть 1) (Часть 1): 275–9. doi :10.1042/bj2910275. PMC 1132513. PMID  8471044 . 
  5. ^ Булет П., Коцианчич С., Димарк Дж. Л., Ламберт Дж., Рейххарт Дж. М., Хоффманн Д. и др. (декабрь 1991 г.). «Иммунитет насекомых. Выделение из жесткокрылого насекомого нового индуцируемого антибактериального пептида и новых членов семейства дефензинов насекомых». Журнал биологической химии . 266 (36): 24520–5. doi : 10.1016/S0021-9258(18)54260-5 . PMID  1761552.
  6. ^ Булет П., Коцианчич С., Рейланд М., Заубер Ф., Бишофф Р., Хеги Г. и др. (ноябрь 1992 г.). «Новый дефензин насекомых опосредует индуцируемую антибактериальную активность у личинок стрекозы Aeschna cyanea (Paleoptera, Odonata)». Европейский журнал биохимии . 209 (3): 977–84. doi : 10.1111/j.1432-1033.1992.tb17371.x . PMID  1425705.
  7. ^ ab Hanson MA, Dostálová A, Ceroni C, Poidevin M, Kondo S, Lemaitre B (февраль 2019 г.). «Синергия и замечательная специфичность антимикробных пептидов in vivo с использованием систематического подхода к нокауту». eLife . 8 . doi : 10.7554/eLife.44341 . PMC 6398976 . PMID  30803481. 
  8. ^ ab Varkey J, Singh S, Nagaraj R (ноябрь 2006 г.). «Антибактериальная активность линейных пептидов, охватывающих карбокси-терминальный домен бета-листа дефензинов членистоногих». Peptides . 27 (11): 2614–23. doi :10.1016/j.peptides.2006.06.010. PMID  16914230. S2CID  21104756.
  9. ^ Varkey J, Nagaraj R (ноябрь 2005 г.). «Антибактериальная активность аналогов человеческого нейтрофильного дефензина HNP-1 без цистеинов». Antimicrobial Agents and Chemotherapy . 49 (11): 4561–6. doi :10.1128/AAC.49.11.4561-4566.2005. PMC 1280114. PMID  16251296 . 
  10. ^ Rosa RD, Santini A, Fievet J, Bulet P, Destoumieux-Garzón D, Bachère E (2011). «Большие дефензины, разнообразное семейство антимикробных пептидов, которое следует различным моделям экспрессии в гемоцитах устрицы Crassostrea gigas». PLOS ONE . 6 (9): e25594. Bibcode : 2011PLoSO...625594R. doi : 10.1371/journal.pone.0025594 . PMC 3182236. PMID  21980497 . 
  11. ^ ab Shafee TM, Lay FT, Hulett MD, Anderson MA (сентябрь 2016 г.). «Дефензины состоят из двух независимых, конвергентных белковых суперсемейств». Молекулярная биология и эволюция . 33 (9): 2345–56. doi : 10.1093/molbev/msw106 . PMID  27297472.
  12. ^ Ханзава Х., Шимада И., Кузухара Т., Комано Х., Кода Д., Инагаки Ф. и др. (сентябрь 1990 г.). «Исследование конформации антибактериального белка сапецина в растворе методом ядерного магнитного резонанса 1H». FEBS Letters . 269 (2): 413–20. doi : 10.1016/0014-5793(90)81206-4 . PMID  2401368. S2CID  30637946.
  13. ^ Deslouches B, Di YP (июль 2017 г.). «Антимикробные пептиды с селективными противоопухолевыми механизмами: перспективы противоракового применения». Oncotarget . 8 (28): 46635–46651. doi :10.18632/oncotarget.16743. PMC 5542299 . PMID  28422728. 
  14. ^ Дональд CD, Сан CQ, Лим SD, Макоска J, Коэн C, Амин MB, Янг AN, Ганц TA, Маршалл FF, Петрос JA (апрель 2003 г.). «Специфическая для рака потеря бета-дефензина 1 при почечной и простатической карциноме». Лабораторные исследования; Журнал технических методов и патологии . 83 (4): 501–5. doi : 10.1097/01.LAB.0000063929.61760.F6 . PMID  12695553.
  15. ^ Parvy JP, Yu Y, Dostalova A, Kondo S, Kurjan A, Bulet P, Lemaitre B, Vidal M, Cordero JB (июль 2019 г.). «Антимикробный пептид дефензин взаимодействует с фактором некроза опухоли, вызывая гибель опухолевых клеток у дрозофилы». eLife . 8 : e45061. doi : 10.7554/eLife.45061 . PMC 6667213 . PMID  31358113. 
  16. ^ Доусон КП, Эбботт ГД, Аллан Дж (июнь 1983 г.). «Острая респираторная инфекция у детей: исследование родительских схем назначения лекарств и источников рекомендаций». The New Zealand Medical Journal . 96 (734): 481–2. PMID  6602314.
  17. ^ Kounatidis I, Chtarbanova S, Cao Y, Hayne M, Jayanth D, Ganetzky B, Ligoxygakis P (апрель 2017 г.). «NF-κB Immunity in the Brain Defines Fly Lifespan in Healthy Aging and Age-Related Neurodegeneration». Cell Reports . 19 (4): 836–848. doi :10.1016/j.celrep.2017.04.007. PMC 5413584 . PMID  28445733. 
  18. ^ Cao Y, Chtarbanova S, Petersen AJ, Ganetzky B (май 2013 г.). «Мутации Dnr1 вызывают нейродегенерацию у Drosophila, активируя врожденный иммунный ответ в мозге». Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 110 (19): E1752–60. Bibcode : 2013PNAS..110E1752C. doi : 10.1073/pnas.1306220110 . PMC 3651420. PMID  23613578 . 

Дальнейшее чтение

Ссылки

  • в
  • т
  • е