Биологический каталог




Биология антибиотиков животного происхождения

Автор В.Н.Кокряков

3.4. ДЕФЕНСИНЫ МОЛЛЮСКОВ

Моллюски являются вторым крупным типом первичноротых беспозвоночных, отдельные представители которого достигли в процессе эволюции высокого уровня морфофункционального развития. Более 545 млн лет тому назад, в геологический период кембрия, 2 основных, наиболее развитых типа беспозвоночных — членистоногие и моллюски — разошлись в своем магистральном эволюционном развитии. Общие морфогенетические корни рассматриваемых типов предполагают наличие у ряда их представителей сходных молекул, обеспечивающих процессы развития и иммунитета. В совместном российско-французском проекте были выделены и изучены антимикробные пептиды из гемолимфы мидии Mytilus edulis, представителя класса пластинчатожаберных, или двустворчатых моллюсков (Lamellibran-chiata, или Bivalvia). Среди нескольких групп пептидов были охарактеризованы и представители дефенсинов (Charlet et al., 1996) (см. рис.9). По своей первичной структуре они оказались молекулами, максимально гомологичными дефенсинам стрекозы Aeschna суапеа (Bulet et al., 1992) и 2 видов скорпионов — Leiurus quenquestriatis (Cociancijjh et al., 1993) и Androctonus australis (Ehred-Sabatier et al., 1996).

По заключению исследователей, структурная гомология дефенсинов, выделенных из гемолимфы представителей двух типов, может свидетельствовать об их происхождении от общего молекулярно-ге-нетического предшественника. Интересно, что у мидии, как и у скорпионов, дефенсины присутствуют в гемолимфе конститутивно, независимо от факторов микробной природы и повреждений, ведущих к воспалительной реакции и индуктивно повышающих продукцию дефенсинов в организме насекомых. В связи с этим фактом представляет интерес выяснение различий в молекулярно-генетических основах биосинтеза дефенсинов у насекомых, с одной стороны, и скорпионов и моллюсков — с другой.

1.4. АМЕБОПОРЫ — АНТИБИОТИЧЕСКИЕ ПЕПТИДЫ ПРОСТЕЙШИХ

Данные о присутствии антибиотических пептидов у одноклеточных животных (простейших) единичны. В 1991 г. немецкими исследователями впервые из клеток амебы Entamoeba histolitica — паразитического простейшего, вызывающего дизентерию у некоторых млекопитающих, — были выделены пептиды с цитотоксической активностью, структура которых имеет черты структурного сходства с дефенсина-ми (Leippe et al., 1991, 1994). Эти пептиды были названы амебопора-ми благодаря тому, что они обладают способностью образовывать поры в искусственных мембранах. Амебопоры являются основными полипептидами с молекулярной массой около 8 кДа, а-спиральная вторичная структура которых стабилизирована 3 дисульфидными связями. Первичная структура амебопора A (GEILCNLCTGLINTLE-NLLTTKGADKVKDYISSLCNKASGFIATLCTKVLDFGIDKLIQLIE-DKVDANAICAKIHAC) не позволяет отнести этот пептид к дефенси-новому суперсемейству пептидов, несмотря на наличие у них ряда общих структурно-функциональных свойств (основность молекулы, наличие 3 дисульфидных мостиков). Однако оказалось, что структура амебопоров гомологична NK-лизину — пептиду, выделенному из слизистой кишечника свиньи: QYFCESCRKDQKLEDMVGPQPNEDTV-TQAASQVCDKLWLRGLCKKIMRSFLRRISWDILTQKKPQAICVDI-KICKE (Andersson et al., 1995), который оказался локализованным в NK-клетках и цитотоксических Т-лимфоцитах. Таким образом, это первое свидетельство обнаружения гомологичных пептидов у видов животных, находящихся на противоположных полюсах эволюционного древа (Leippe, 1995).

1.5. ПРОТЕГРИНЫ И РОДСТВЕННЫЕ ИМ ПЕПТИДЫ

Лизосомные катионные белки нейтрофилов (Zeya, Spitznagel, 1963, 1966а, 1966b)f позднее названные дефенсинами (Ganz et al., 1985; Lehrer et al., 1991a), являются антимикробными молекулами, в значительной степени определяющими защитную направленность фагоцитарного процесса. Обладая широким спектром антимикробного действия, они обеспечивают эффективность киллерной фазы (стадии) процесса. Именно этим обстоятельством был обусловлен выбор нами такого объекта исследования, как нентрофилы свиньи, поскольку в литературе отсутствовали сведения о дефенсиноподобных полипептидах из лейкоцитов этого вида животных.

Визуальное сравнение электрофореграмм кислоторастворимых белков нейтрофилов свиньи и кролика однозначно свидетельствовало о присутствии в спектре первых полипептидов, электрофоретически сходных с дефенсинами. Фракционирование ультрафильтрата кислотного экстракта через УМ-5 на биогеле Р-10 позволило получить разнообразный спектр антимикробных соединений, среди которых нас заинтересовали в первую очередь 3 низкомолекулярных полипептида, которые инактивировали в условиях in vitro 3 тест-микроба: Escherichia coli, Listeria monocytogenes и Candida albicans.

Антимикробные полипептиды лейкоцитов свиньи далее были разделены на 3 индивидуальных компонента высокоэффективной жидкостной хроматографией на колонке Vydac С18. Это было подтверждено нами электрофорезом в среде с додецилсульфатом натрия и масс-спектрометрически К. Swiderek и Т. D. Lee из Бекмановского научно-исследовательского института (Дуарте, Калифорния). Аминокислотный анализ очищенных полипептидов однозначно свидетельствует об определенном сходстве этих соединений с дефенсинами: они богаты аминокислотами, аргинином (27—33 мол%) и цистеином (21—25 мол %). Однако их молекулярные массы (-2 кДа) в 1.5—2 раза меньше таковых дефенсинов и близки к молекулярной массе антимикробного полипептида из гемоцитов подковообразного краба — тахиплезина (Nakamura et al., 1988).

Первичная структура полипептидов, названных по предложению проф. Р. Лерера протегринами (protegrins от лат. protegere, т. е. защищать, прикрывать), была установлена нами совместно с американскими исследователями из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе методом автоматической деградации белков по Эдману на установке Porton Model 2090 (рис. 10). Очевидна принадлежность 3 выделенных компонентов к одной группе веществ: протегрин PG-1 (наиболее подвижный в кислой электрофоретической среде компонент) и PG-3 (наименее подвижный при электрофорезе компонент) содержат по 18 аминокислотных остатков и практически идентич

страница 12
< 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
(19.08.2017)