stringtranslate.com

Дросоцин

Дрозоцин — это антимикробный пептид (АМП) мух, состоящий из 19 остатков, впервые выделенный у плодовой мушки Drosophila melanogaster , а позднее было показано, что он сохраняется во всем роде Drosophila . [1] [2] Дрозоцин регулируется сигнальным путем NF-κB Imd у мух.

Ген дрозоцина кодирует два пептида: одноименный пептид дрозоцин и второй пептид, называемый булетин. [3]

Структура и функции

Дрозоцин в первую очередь активен против грамотрицательных бактерий . Пептид богат пролином с повторами пролин- аргинина , а также критическим остатком треонина . Этот треонин O - гликозилирован , что необходимо для антимикробной активности. [1] Это O -гликозилирование может осуществляться либо моно-, либо дисахаридами, которые имеют различные спектры активности. [4] Подобно антимикробным пептидам пиррокорицину и абаецину, ранние исследования дрозоцина показали, что он может связываться с бактериальной DnaK, ингибируя клеточные механизмы и репликацию. [5] [6] Однако действие этих дрозоцин-подобных пептидов может вместо этого заключаться в связывании с микробными рибосомами , предотвращая трансляцию белка . [7] [8] Пептиды, богатые пролином, такие как дрозоцин, усиливаются присутствием порообразующих пептидов, что облегчает проникновение дрозоцин-подобных пептидов в бактериальную клетку. [9] При отсутствии порообразующих пептидов, родственный AMP пиррокорицин попадает в бактерии под действием пермеаз поглощения. [10] У Drosophila melanogaster ген Drosocin особенно важен для защиты мух от заражения бактериями Enterobacter cloacae , [3] [11] подтверждая предыдущую работу in vitro , показывающую, что Drosocin активен против E. cloacae . [12]

Ген Drosocin у Drosophila neotestacea уникальным образом кодирует тандемные повторы зрелых пептидов Drosocin между сайтами расщепления. В результате один белок расщепляется на несколько пептидов Drosocin. [2] Эта структура тандемного повтора также обнаружена в AMP апидецине медоносной пчелы или барамицине плодовой мушки и предполагается как эволюционный механизм для увеличения скорости иммунного ответа и производства AMP. [13]

Молекулярная структура

Выделенный жирным шрифтом остаток треонина действует как сайт для O-гликозилирования, также обнаруженного в AMP абаецине и пиррокорицине . Подчеркнутые мотивы PRP являются ключевыми для связывания таких пептидов с белками DnaK бактерий. [5] [14]

D. melanogaster дрозоцин: GK PRP YS PRP T SH PRP IRV

Ссылки

  1. ^ ab Bulet P, Dimarcq JL, Hetru C, Lagueux M, Charlet M, Hegy G, et al. (Июль 1993). "Новый индуцируемый антибактериальный пептид Drosophila несет O-гликозилированную замену". Журнал биологической химии . 268 (20): 14893–14897. doi : 10.1016/S0021-9258(18)82417-6 . PMID  8325867.
  2. ^ ab Hanson MA, Hamilton PT, Perlman SJ (октябрь 2016 г.). «Иммунные гены и дивергентные антимикробные пептиды у мух подрода Drosophila». BMC Evolutionary Biology . 16 (1): 228. Bibcode : 2016BMCEE..16..228H. doi : 10.1186/s12862-016-0805-y . PMC 5078906. PMID  27776480 . 
  3. ^ ab Hanson MA, Kondo S, Lemaitre B (июнь 2022 г.). «Иммунитет дрозофилы: ген дрозоцина кодирует два пептида защиты хозяина с патоген-специфическими ролями». Труды. Биологические науки . 289 (1977): 20220773. doi : 10.1098/rspb.2022.0773 . PMC 9233930. PMID  35730150 . 
  4. ^ Uttenweiler-Joseph S, Moniatte M, Lagueux M, Van Dorsselaer A, Hoffmann JA, Bulet P (сентябрь 1998 г.). «Дифференциальное отображение пептидов, индуцированных во время иммунного ответа Drosophila: исследование времяпролетной масс-спектрометрии с использованием лазерной десорбции и ионизации с использованием матрицы». Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 95 (19): 11342–11347. Bibcode : 1998PNAS...9511342U. doi : 10.1073 /pnas.95.19.11342 . PMC 21644. PMID  9736738. 
  5. ^ аб Биккер Ф.Дж., Каман-ван Зантен М.Е., де Врис-ван де Рюит А.М., Воскамп-Виссер I, ван Хофт П.А., Марс-Гройнендейк Р.Х. и др. (сентябрь 2006 г.). «Оценка антибактериального спектра аналогов дрозоцина». Химическая биология и дизайн лекарств . 68 (3): 148–153. дои : 10.1111/j.1747-0285.2006.00424.x . PMID  17062012. S2CID  41618771.
  6. ^ Zahn M, Berthold N, Kieslich B, Knappe D, Hoffmann R, Sträter N (июль 2013 г.). «Структурные исследования прямых и обратных режимов связывания пептидов с шапероном DnaK». Журнал молекулярной биологии . 425 (14): 2463–2479. doi :10.1016/j.jmb.2013.03.041. PMID  23562829.
  7. ^ Florin T, Maracci C, Graf M, Karki P, Klepacki D, Berninghausen O и др. (сентябрь 2017 г.). «Антимикробный пептид, который ингибирует трансляцию, захватывая факторы высвобождения на рибосоме». Nature Structural & Molecular Biology . 24 (9): 752–757. doi :10.1038/nsmb.3439. PMC 5589491 . PMID  28741611. 
  8. ^ Koller TO, Morici M, Berger M, Safdari HA, Lele DS, Beckert B, Kaur KJ, Wilson DN (2023-03-30). «Структурная основа ингибирования трансляции гликозилированным пептидом дрозоцина». Nature Chemical Biology . 19 (9): 1072–1081. doi : 10.1038/s41589-023-01293-7 . ISSN  1552-4469. PMC 10449632. PMID 36997646  . 
  9. ^ Rahnamaeian M, Cytryńska M, Zdybicka-Barabas A, Dobslaff K, Wiesner J, Twyman RM и др. (май 2015 г.). «Антимикробные пептиды насекомых демонстрируют потенцирующие функциональные взаимодействия против грамотрицательных бактерий». Труды. Биологические науки . 282 (1806): 20150293. doi :10.1098/rspb.2015.0293. PMC 4426631. PMID  25833860 . 
  10. ^ Narayanan S, Modak JK, Ryan CS, Garcia-Bustos J, Davies JK, Roujeinikova A (май 2014 г.). «Механизм устойчивости Escherichia coli к пиррокорицину». Antimicrobial Agents and Chemotherapy . 58 (5): 2754–2762. doi :10.1128/AAC.02565-13. PMC 3993218. PMID  24590485 . 
  11. ^ 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 : e44341. doi : 10.7554/eLife.44341 . PMC 6398976 . PMID  30803481. 
  12. ^ Булет П., Урге Л., Орессер С., Хетру К., Отвос Л. (май 1996 г.). «Увеличенный масштаб химического синтеза и диапазон активности дрозоцина, О-гликозилированного антибактериального пептида дрозофилы». Европейский журнал биохимии . 238 (1): 64–69. doi :10.1111/j.1432-1033.1996.0064q.x. PMID  8665953.
  13. ^ Casteels-Josson K, Capaci T, Casteels P, Tempst P (апрель 1993 г.). «Структура мультипептидного предшественника апидецина: предполагаемый механизм усиления антибактериального ответа насекомых». The EMBO Journal . 12 (4): 1569–1578. doi :10.1002/j.1460-2075.1993.tb05801.x. PMC 413370. PMID  8467807 . 
  14. ^ Zahn M, Straeter N (2013). «Кристаллическая структура домена связывания субстрата E.coli DnaK в комплексе с мечниковином (остатки 20–26)». Protein Data Bank . doi :10.2210/pdb4EZS/pdb.

Дальнейшее чтение