Биологический каталог




Биология антибиотиков животного происхождения

Автор В.Н.Кокряков

щей промоторной областью генов острофазовых белков и иммуноглобулинов, активируя транскрипционный процесс. Для дефенсинов млекопитающих подобный механизм регуляции активности их генов описан пока только для дефенсина трахеи крупного рогатого скота, в то время как для процессов регуляции биосинтеза миелоидных и энтеральных дефенсинов свойственны другие закономерности.

В настоящее время описана структура нескольких генов, ответственных за кодирование индуцибельных антибактериальных пептидов у Drosophila melanogaster (Meister et al., 1994), Hyalophora cecropia и Sarcophaga peregrina (Hultmark, 1993). Как правило, это — «молчащие» гены в условиях, когда отсутствуют клетки и вещества, инициирующие иммунный ответ. Активация таких генов при повреждении кутикулы или инфицировании насекомых происходит в течение получаса. Пик транскрипции наблюдается в течение 12—48 ч и зависит от характера и природы факторов, инициирующих иммунную реакцию. Некоторые из этих генов содержат небольшие интроны, хотя большинство генов не включают в свою структуру таковых. Как правило, антибиотические пептиды синтезируются в форме больших молекул, состоящих из 3 частей: сигнальной (пречасти), прочасти и конечного зрелого пептида.

Проксимальная (5-концевая) область данных генов содержит несколько последовательностей, имеющих структурную гомологию с цисрегуляторными элементами промоторов генов, ответственных за синтез острофазовых белков у млекопитающих (Hoffman et al., 1993; Hultmark, 1993;t}eorgel et al., 1993). Чаще всего в таких структурах идентифицируется кВ-родственный элемент. Его существование у насекомых доказано и генетическими методами. В качестве дополнительных регуляторных элементов проксимальной области промотора выступают последовательности ДНК, гомологичные элементам млекопитающих, ответственных за реагирование к IL-6 и у-интерферону. Из клеток Hyalophora cecropia были выделены белки, относящиеся к Rel/NF-кВ-семейству, которые избирательно связываются с соответствующей областью промотора при инициации иммунного ответа у насекомых. Это, в частности, так называемый фактор, ответственный за иммунную реакцию у цекропии (Cecropia immune-responsiveness factor (С#); Sun, Faye, 1992a, 1992b). У дрозофилы он носит название Dif (dorsal-related immunity factor) и связывается специфически с промоторами генов, ответственных за синтез антибиотических пептидов (Ip et al., 1993; Reichhart et al., 1993). В условиях инициации иммунного ответа Dif переносится из цитоплазмы в ядро и запускает процессы активации соответствующих генов (например, цекропина и диптерицина). Как правило, эти процессы протекают в клетках жирового тела, эпителия кутикулы и гемоцитах насекомых (Hyalophora cecropia, Drosophila melanogaster, Bombyx mori) (Boman, 1994; Hoffmann, 1995).

Выявленное сходство в механизмах регуляции генов насекомых, ответственных за синтез индуцибельных антибиотических пептидов (дефенсинов, цекропинов и др.), и генов млекопитающих, определяющих структуру острофазовых белков и Р-дефенсина эпителия трахеи, свидетельствует о существовании ряда единых принципов молекулярной организации и регуляции генов в процессе эволюции животного мира.

1.32. ДЕФЕНСИНЫ СКОРПИОНОВ

Скорпионы принадлежат к тому же типу членистоногих (Агшгоро-da), что и класс насекомых (Insecta). Они по одной из классификаций составляют подкласс Scorpiones (скорпионы) в составе класса Arach-nida (паукообразные), входящего в подтип Chelicerata (хелицеровые) (Хадорн, Венер, 1989). Поэтому с позиции сравнительной биохимии представляет интерес оценка структурной гомологии антибиотических пептидов из гемолимфы скорпионов и о эволюционно близких им насекомых. В настоящее время выделены и секвенированы дефенсины из гемолимфы 2 видов скорпионов: Leiurus quinquestriatus (Со-ciancich et al., 1993b) и Androctonus australis (Ehret-Sabatier et al., 1996), которые имеют максимальную степень структурной гомологии с дефенсинами из гемолимфы стрекозы Aeschna cyanea, представителя наиболее архаичного, а следовательно, и наиболее близкого скорпионам по эволюционному происхождению отряда насекомых (рис. 9).

1.3.3. ДЕФЕНСИНЫ МЕЧЕХВОСТОВ

Мечехвосты относятся к подклассу Xiphosura (мечехвосты) класса меростомовых (Merostomata) подтипа хелицеровые (Chelicerata), входящего в тип членистоногих (Arthropoda). Это одна из древнейших, сохранившихся до наших дней группа членистоногих животных, а потому естественным представляется интерес к факту обнаружения в ге-

Дефенсин стрекозы

Aeschna cyanea GFGCPbDQHQCHRBCQTITC«SOeTCSGPLKLTCTCYR

Дефенсины скорпионов

Androctonus australis GFGCPFNQGACHRKCRSIRRm-eOICAGLFKQTCTCYR Leiurus quinquestriatus GFGCPLNQGACHRKCRSIRRH-OeTCAGFFKQTCTCYRN

Дефенсин А мидии

Mytilus edulis GFGCP-NDYPCHRKCKSIPGJUCOexCGGXHRLRCTCYR

Рис. 9. Сравнение первичной структуры дефенсинов, относящихся к классу насекомых (стрекоза), классу паукообразных (скорпионы) и классу пластинчатожаберных, или двустворчатых (моллюсков) (мидия). моцитах японского подковообразного краба (Tachypleus tridentatus) пептидов, подобных дефенсинам (Saito et al., 1995):

'nplipaiyigatvgpsvwaylwalvgaaavtaanirrass40

41dnhs cagnrgwcrs кс frheyvdtyysavcgry fccrsr79

Этот пептид получил название «большой дефенсин», так как он состоит из 79 аминокислотных остатков, 37 из которых в С-концевой области имеет сходство по последовательности и наличию 3 дисуль-фидных мостиков с дефенсином RtNP-2 из нейтрофилов крысы (Eisenhauer et al., 1989). Молекула пептида состоит из 2 больших функциональных блоков: N-концевого слабоосновного гидрофобного из 42 аминокислот и С-концевого, имеющего черты структурного сходства с миелоидным дефенсином крысы (RtNP-2) по первичной структуре, а по аранжировке дисульфидных мостиков аналогичного Р-дефенсинам из нейтрофилов коров. Таким образом, рассматриваемый дефенсин по своим структурно-функциональным свойствам выпадает из круга семейства дефенсинов насекомых, характерных для ряда видов насекомых, скорпионов и моллюсков.

1.

страница 11
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74

Скачать книгу "Биология антибиотиков животного происхождения" (3.25Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [обратная связь]

п»ї
Rambler's Top100 Химический каталог

Copyright © 2009
(28.06.2017)