stringtranslate.com

Фенолоксидазная система

Система фенолоксидазы является основной защитной системой у многих беспозвоночных , которая в конечном итоге приводит к меланизации патогенов и поврежденных тканей. Процесс меланизации зависит от активации фермента фенолоксидазы (PO), которая контролируется системой активации профенолоксидазы (proPO). [1]

Во время активации каскада proPO происходит множество других иммунных реакций, таких как цитотоксическая, опсоническая и инкапсулирующая активность. [2] Каскад феноксидазы играет важную роль у беспозвоночных (особенно насекомых) в трех физиологически важных процессах: иммунных реакциях, склеротизации кутикулы и заживлении ран. [3]

Система активации профенолоксидазы

Система фенолоксидазы начинается с распознавания микробных PAMP (патоген-ассоциированных молекулярных паттернов), включая LPS ( грамотрицательные бактерии ), пептидогликаны ( грамположительные бактерии ) и β-1,3-глюканы (грибы). Взаимодействие PAMP с PRP (белками распознавания паттернов) активирует ряд сериновых протеиназ , которые протеолитически расщепляют зимоген профенолоксидазы (proPO) и активируют феноксидазу (PO). [2]

Во время активации системы proPO образуются реактивные промежуточные продукты, такие как хиноноподобные промежуточные продукты, реактивный кислород (ROI) или азотные промежуточные продукты. Они обладают цитотоксической активностью против микроорганизмов, предотвращают проникновение в организм другого патогена, а также способствуют заживлению ран . [4] [5]

Процесс меланизации

Активный PO играет важную роль на начальных стадиях процесса меланизации. PO катализирует гидроксилирование монофенолов ( тирозина ) на дифенолах и окисление дифенолов до дихинонов. Хиноны неферментативно изменяют свою структуру на допахром , а затем допахромизомераза изменяет допахром на индол . На заключительном этапе процесса меланин образуется путем окисления и полимеризации. [6] [7] Меланин быстро откладывается вокруг патогена, тем самым ограничивая его способность повреждать организм хозяина. Хранение меланина в месте повреждения также предотвращает дальнейшую потерю гемолимфы . [3]

Длительная или избыточная продукция веществ, возникающих в ходе каскада PO, может привести к повреждению тканей и гибели клеток в месте реакции. По этой причине эти реакции строго регулируются. [3]

Ссылки

  1. ^ Amparyup P, Charoensapsri W, Tassanakajon A (апрель 2013 г.). «Профенолоксидазная система и ее роль в иммунных реакциях креветок против основных патогенов». Fish & Shellfish Immunology . 34 (4): 990–1001. doi :10.1016/j.fsi.2012.08.019. PMID  22960099.
  2. ^ ab Cerenius L, Söderhäll K (апрель 2004 г.). «Система активации профенолоксидазы у беспозвоночных». Immunological Reviews . 198 : 116–26. doi :10.1111/j.0105-2896.2004.00116.x. PMID  15199959. S2CID  10614298.
  3. ^ abc Sugumaran M, Nellaiappan K, Valivittan K (июль 2000 г.). «Новый механизм контроля активности фенолоксидазы: ингибирование и образование комплекса с хинонизомеразой». Архивы биохимии и биофизики . 379 (2): 252–60. doi :10.1006/abbi.2000.1884. PMID  10898942.
  4. ^ Zhao P, Li J, Wang Y, Jiang H (сентябрь 2007 г.). «Широкий спектр антимикробной активности реактивных соединений, полученных in vitro фенолоксидазой Manduca sexta». Биохимия насекомых и молекулярная биология . 37 (9): 952–9. doi :10.1016/j.ibmb.2007.05.001. PMC 2047599. PMID  17681234 . 
  5. ^ Nappi AJ, Christensen BM (май 2005 г.). «Меланогенез и связанные с ним цитотоксические реакции: применение к врожденному иммунитету насекомых». Биохимия насекомых и молекулярная биология . 35 (5): 443–59. doi :10.1016/j.ibmb.2005.01.014. PMID  15804578.
  6. ^ Söderhäll K, Cerenius L (февраль 1998). «Роль системы активации профенолоксидазы в иммунитете беспозвоночных». Current Opinion in Immunology . 10 (1): 23–8. doi :10.1016/S0952-7915(98)80026-5. PMID  9523106.
  7. ^ Marmaras VJ, Charalambidis ND, Zervas CG (1996). «Иммунный ответ у насекомых: роль фенолоксидазы в защитных реакциях в отношении меланизации и склеротизации». Архивы биохимии и физиологии насекомых . 31 (2): 119–33. doi :10.1002/(SICI)1520-6327(1996)31:2<119::AID-ARCH1>3.0.CO;2-V. PMID  8580494.