stringtranslate.com

Дрозомицин

Дрозомицин — противогрибковый пептид из Drosophila melanogaster , который был первым противогрибковым пептидом, выделенным из насекомых . [1] Дрозомицин индуцируется инфекцией сигнальным путем Toll , [2] тогда как экспрессия в поверхностном эпителии, таком как дыхательные пути, вместо этого контролируется путем иммунодефицита (Imd). [3] Это означает, что дрозомицин, наряду с другими антимикробными пептидами (AMP), такими как цекропины , [4] [5] диптерицин , [6] дрозоцин , [7] мечниковин [8] и аттацин , [9] служит в качестве первой линии защиты при септическом повреждении. Однако дрозомицин также конститутивно экспрессируется в меньшей степени в различных тканях и на протяжении всего развития. [10]

Структура

Дрозомицин — это пептид , подобный дефензину из 44 остатков , содержащий четыре дисульфидных мостика. Эти мостики стабилизируют структуру, включающую одну α-спираль и три β-слоя. Благодаря этим четырем дисульфидным мостикам дрозомицин устойчив к деградации и действию протеаз. [1] [11] [12] Цистеин-стабилизированный мотив αβ дрозомицина также обнаружен в дефензине дрозофилы и некоторых растительных дефензинах . Дрозомицин имеет большее сходство последовательностей с этими растительными дефензинами (до 40%), чем с дефензинами других насекомых. [13] Структура была открыта в 1997 году Лэндоном и его коллегами [14] Мотив αβ дрозомицина также обнаружен в нейротоксине скорпиона, и дрозомицин усиливает действие этого нейротоксина на нервное возбуждение. [15]

Мультигенное семейство дрозомицинов

На уровне нуклеотидов дрозомицин представляет собой ген длиной 387 п.н. ( Drs ), который лежит на элементе Мюллера 3L [16] , очень близко к шести другим генам, подобным дрозомицину (Drsl). Эти различные дрозомицины называются мультигенным семейством дрозомицина. Однако только сам дрозомицин является частью системного иммунного ответа, в то время как другие гены регулируются по-разному. Антимикробная активность этих различных пептидов, подобных дрозомицину, также различается. [17] В 2015 году Гао и Чжу [18] обнаружили, что у некоторых видов Drosophila ( D. takahashii ) некоторые из этих генов были продублированы, и у этой Drosophila в общей сложности 11 генов в мультигенном семействе дрозомицина.

Функция

Похоже, что дрозомицин выполняет около трех основных функций в отношении грибов: первая — частичный лизис гиф , вторая — ингибирование прорастания спор (при более высоких концентрациях дрозомицина), а последняя — задержка роста гиф, что приводит к разветвлению гиф (при более низких концентрациях дрозомицина). [19] Точный механизм действия на грибы еще предстоит выяснить. В 2019 году Хансон и его коллеги [20] создали первый мутант дрозомицина, обнаружив, что мухи, у которых отсутствует дрозомицин, действительно более восприимчивы к грибковой инфекции.

Ссылки

  1. ^ ab Fehlbaum P, Bulet P, Michaut L, Lagueux M, Broekaert WF, Hetru C, Hoffmann JA (декабрь 1994 г.). «Иммунитет к насекомым. Септическое повреждение Drosophila индуцирует синтез мощного противогрибкового пептида с последовательностью, гомологичной противогрибковым пептидам растений». Журнал биологической химии . 269 (52): 33159–63. doi : 10.1016/S0021-9258(20)30111-3 . PMID  7806546.
  2. ^ Lemaitre B, Nicolas E, Michaut L, Reichhart JM, Hoffmann JA (сентябрь 1996 г.). «Дорсовентральная регуляторная генная кассета spätzle/Toll/cactus контролирует мощный противогрибковый ответ у взрослых особей Drosophila». Cell . 86 (6): 973–83. doi : 10.1016/S0092-8674(00)80172-5 . PMID  8808632. S2CID  10736743.
  3. ^ Чжан ZT, Чжу SY (октябрь 2009 г.). «Дрозомицин, важный компонент противогрибковой защиты у дрозофилы». Молекулярная биология насекомых . 18 (5): 549–56. doi : 10.1111/j.1365-2583.2009.00907.x . PMID  19754735.
  4. ^ Kylsten P, Samakovlis C, Hultmark D (январь 1990). «Локус цекропина у дрозофилы; компактный кластер генов, участвующих в ответе на инфекцию». The EMBO Journal . 9 (1): 217–24. doi :10.1002/j.1460-2075.1990.tb08098.x. PMC 551649. PMID  2104802 . 
  5. ^ Tryselius Y, Samakovlis C, Kimbrell DA, Hultmark D (февраль 1992 г.). "CecC, ген цекропина, экспрессируемый во время метаморфоза куколок Drosophila". European Journal of Biochemistry . 204 (1): 395–9. doi : 10.1111/j.1432-1033.1992.tb16648.x . PMID  1740152.
  6. ^ Wicker C, Reichhart JM, Hoffmann D, Hultmark D, Samakovlis C, Hoffmann JA (декабрь 1990 г.). «Иммунитет насекомых. Характеристика кДНК дрозофилы, кодирующей новый член семейства диптерициновых иммунных пептидов». Журнал биологической химии . 265 (36): 22493–8. doi : 10.1016/S0021-9258(18)45732-8 . PMID  2125051.
  7. ^ Булет П., Димарк Ж. Л., Хетру К., Лагё М., Шарле М., Хеги Г. и др. (Июль 1993 г.). «Новый индуцируемый антибактериальный пептид дрозофилы несет O-гликозилированную замену». Журнал биологической химии . 268 (20): 14893–7. doi : 10.1016/S0021-9258(18)82417-6 . PMID  8325867.
  8. ^ Levashina EA, Ohresser S, Bulet P, Reichhart JM, Hetru C, Hoffmann JA (октябрь 1995 г.). «Мечниковин, новый иммуноиндуцируемый богатый пролином пептид из Drosophila с антибактериальными и противогрибковыми свойствами». European Journal of Biochemistry . 233 (2): 694–700. doi : 10.1111/j.1432-1033.1995.694_2.x . PMID  7588819.
  9. ^ Аслинг Б., Дюшай М.С., Халтмарк Д. (апрель 1995 г.). «Идентификация ранних генов в иммунном ответе дрозофилы с помощью дифференциального отображения на основе ПЦР: ген аттацина А и эволюция аттацин-подобных белков». Биохимия насекомых и молекулярная биология . 25 (4): 511–8. doi :10.1016/0965-1748(94)00091-C. PMID  7742836.
  10. ^ Ferrandon D, Jung AC, Criqui M, Lemaitre B, Uttenweiler-Joseph S, Michaut L, et al. (август 1998 г.). «Трансген-репортер drosomycin-GFP обнаруживает локальный иммунный ответ у Drosophila, который не зависит от пути Toll». The EMBO Journal . 17 (5): 1217–27. doi :10.1093/emboj/17.5.1217. PMC 1170470 . PMID  9482719. 
  11. ^ Michaut L, Fehlbaum P, Moniatte M, Van Dorsselaer A, Reichhart JM, Bulet P (октябрь 1996 г.). «Определение дисульфидного массива первого индуцируемого противогрибкового пептида из насекомых: дрозомицин из Drosophila melanogaster». FEBS Letters . 395 (1): 6–10. doi : 10.1016/0014-5793(96)00992-1 . PMID  8849679.
  12. ^ 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): 11342–7. Bibcode : 1998PNAS...9511342U. doi : 10.1073/pnas.95.19.11342 . PMC 21644. PMID  9736738 . 
  13. ^ Фант Ф, Вранкен В, Брокарт В, Борреманс Ф (май 1998 г.). «Определение трехмерной структуры раствора противогрибкового белка 1 Raphanus sativus с помощью 1H ЯМР». Журнал молекулярной биологии . 279 (1): 257–70. дои : 10.1006/jmbi.1998.1767. ПМИД  9636715.
  14. ^ Landon C, Sodano P, Hetru C, Hoffmann J, Ptak M (сентябрь 1997 г.). «Структура раствора дросомицина, первого индуцируемого противогрибкового белка из насекомых». Protein Science . 6 (9): 1878–84. doi :10.1002/pro.5560060908. PMC 2143780 . PMID  9300487. 
  15. ^ Cohen L, Moran Y, Sharon A, Segal D, Gordon D, Gurevitz M (август 2009 г.). «Дрозомицин, врожденный иммунный пептид Drosophila melanogaster, взаимодействует с потенциалзависимым натриевым каналом мухи». Журнал биологической химии . 284 (35): 23558–63. doi : 10.1074/jbc.M109.023358 . PMC 2749130. PMID  19574227 . 
  16. ^ "Drs Drosomycin [Drosophila melanogaster (плодовая мушка)] – Ген – NCBI". www.ncbi.nlm.nih.gov . Получено 04.01.2017 .
  17. ^ Jiggins FM, Kim KW (декабрь 2005 г.). «Эволюция противогрибковых пептидов у дрозофилы». Genetics . 171 (4): 1847–59. doi :10.1534/genetics.105.045435. PMC 1456132 . PMID  16157672. 
  18. ^ Gao B, Zhu S (август 2016 г.). «Семейство мультигенов дрозомицина: трехдисульфидные варианты из Drosophila takahashii обладают антибактериальной активностью». Scientific Reports . 6 : 32175. Bibcode :2016NatSR...632175G. doi :10.1038/srep32175. PMC 4999892 . PMID  27562645. 
  19. ^ Булет П., Хетру К., Димарк Дж. Л., Хоффманн Д. (1999-06-01). «Антимикробные пептиды у насекомых; структура и функция». Developmental and Comparative Immunology . 23 (4–5): 329–44. doi : 10.1016/S0145-305X(99)00015-4 . PMID  10426426.
  20. ^ 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.