Биологический каталог




Биология антибиотиков животного происхождения

Автор В.Н.Кокряков

ны, за исключением 4-го остатка, который в молекуле первого представлен аргинином, а второго — глицином. Протегрин PG-2 короче PG-1 на 2 аминокислотных остатка и в 14-м положении содержит изолей-цин вместо валина. Четыре остатка цистеина образуют 2 дисульфидных мостика, поскольку свободные SH-группы не определяются в пептидах реагентом Эллмана (Kokryakov et al., 1993).

Структура протегринов (рис. 10) характеризуется наличием одного блока из 3 остатков аргинина, а также двумя дисульфидными связями, формирующими классическую структуру типа антипараллельной Р-шпильки^ (двухтяжевый антипараллельный Р-слой). Эта структура

HNP-1 ACYCRIPACIAGERRYGTCIYQGRLWAFCC

PG-1 RGGRLCYCRRRFCVCVGR*

PG-2 RGGRLCYCRRRFCICV*

PG-3 RGGGLCYCRRRFCVCVGR*

NP-3a GICACRRRFCPNSERFSGYCRVN GAR YVRCCSRR

Рис. 10. Первичная структура протегринов свиньи (PG-1, PG-2, PG-3) в сравнении со структурами дефенсинов человека (HNP-1) и кролика (NP-3a).

Звездочкой помечены амидиромнные С-концевые аминокислоты. была подтверждена ЯМР-спектроскопическим исследованием растворов пептида PG-1 (Fahrner et al., 1996). Тяжи в р-слое соединены р-изгибом. Было выделено из лейкоцитов свиньи 3 пептида (PG-1, PG-2, PG-3), и структура еще двух (PG-4, PG-5) (Zhao et al., 1994, 1995) установлена в ходе клонирования и секвенирования структуры их генов.

Сравнение первичной структуры протегринов со структурами дефенсинов кролика, человека и тахиплезина выявляет заметное сходство отдельных участков молекул свиных полипептидов с кроличьими. Максимальная степень структурной гомологии выявлена между протегрином PG-3 (G4LCICRRRFC,3) и кроличьим дефенсином NP-3a (G,ICACRRRFC,0), известным в литературе также как корти-костатин-1 (CS-1) (Zhu et al., 1988). Это дает основание предположить наличие у них сходных функциональных свойств.

В условиях in vitro протегрины проявляют активность в отношении широкого спектра микроорганизмов: Listeria monocytogenes, Escherichia coli, Candida albicans (Kokryakov et al., 1993), Nesseria gonorrhoeae (Qu et al., 1996), Chlamydia trachomatis (Yasin et al., 1996), Mycobacterium tuberculosis (Miykawa et al., 1996), вирусов иммунодефицита человека (Tamamura et al., 1995). Антимикробная активность PG-1 сопоставима с таковой дефенсина кролика NP-1 (Kokryakov et al., 1993). Вследствие меньшей молекулярной массы протегринов по сравнению с дефенсинами первые являются перспективным объектом для химического синтеза и фармакологических исследований.

Третичная структура протегрина PG-1 сходна с таковой тахиплезина-1 и полифемузина — антибиотических пептидов из гемоцитов подковообразных крабов Tachypleus tridentatus (Nakamura et al., 1988) и Limulus polyphemus (Miyata et al., 1989), которые являются представителями древней группы беспозвоночных животных, относящихся к подклассу Xiphosura (мечехвосты) класса Merostomata (ме-ростомовые) подтипа Chelicerata (хелицеровые) типа Arthropoda (членистоногие). Причем структурная гомология сравниваемых пептидов на уровне аминокислотной последовательности относительна, так как расположение 4 цистеинов, образующих 2 внутримолекулярных дисульфидных мостика, и большинства сходных аминокислотных остатков у сравниваемых пептидов (протегрины, тахиплезины, поли-фемузины) различно (рис. 11). В то же самое время аранжировка их

PG-1 RGGRLCYCRRRFCVCVGR

PG-2 RGGRLCYCRRRFCICV

PG-3 RGGGLCYCRRRFCVCVGR

PG-4 RGGRLCYCRGWICFCVGR

PG-5 RGGRLCYCRPRFCVCVGR

T-I K-WC--FRVC-YRGICYRRCR

T-II R-WC—FRVC-YRGICYRKCR

T-III K-WC—FRVC-YRGICYRKCR

P-I RRWC—FRVC-YRGFCYRKCR

P-II RRWC--FRVC-YKGFCYRKCR

А RSVCRQIKICRRRGGCYYKCTNRPY

Рис. 11. Первичная структура протегринов (PG), тахиплезинов (Т), полифемузи-нов (Р) и аидроктонина (А) из гемолимфы скорпиона. S—S-связей и общая третичная структура (классическая Р-шпилька, образованная двумя антипараллельными Р-тяжами) у них идентичны (Fahrner et al., 1996; Tamamura et al., 1993). Пептид, более гомологичный по первичной структуре тахиплезину, был выделен и секвениро-ван из гемолимфы скорпиона Androctonus australis (Ehret-Sabatier et al., 1996) (рис. 11).

Общность ряда структурных и функциональных свойств дефенсинов и протегринов ставит вопрос о природе установленного подобия. Относится ли оно к гомологии, т. е. объясняется дивергентной эволюцией от общего предшественника, или к аналогии, т. е. возникло в результате конвергентной эволюции к структуре, обеспечивающей реализацию важных биологических функций (Шульц, Ширмер, 1982)? Дефенсины синтезируются в клетке в форме препродефенсина, состоящего из сигнального гидрофобного пептида и анионного пропепти-да, отщепляющихся в аппарате Гольджи от конечной молекулы при ее упаковке в азурофильные гранулы (Michaelson et al., 1992). Проте-грины же синтезируются в виде молекулы-предшественницы (Storici, Zanetti, 1993а, 1993b; Zhao et al., 1994), основной N-концевой частью которой является белок, относящийся к группе ингибиторов катепси-на L (кателин) (Ritonja et al., 1989). Принципиальное отличие в организации генов, ответственных за синтез дефенсинов и протегринов, свидетельствует, скорее всего, в пользу конвергентного варианта происхождения структурного подобия сравниваемых пептидов. Однако нельзя исключить, что формирование генов протегринов произошло в ходе хромосомных перестроек по типу межхромосомной транслокации гена дефенсина с утратой части его генетического материала. Окончательное решение этого вопроса остается предметом дальнейших исследований.

1.6. АНТИМИКРОБНЫЕ ПЕПТИДЫ С ОДНОЙ ДИСУЛЬФИДНОЙ связью

Из лейкоцитов крови крупного рогатого скота еще в 1988 г. был выделен оснбвный пептид из 12 аминокислотных остатков (додека-пептид) с одной дисульфидной связью: RLCRIVVIRVCR (Romeo et al., 1988). Коммерческое название химически синтезированного, структурно идентичного пептида носит название бактенецин. Структурно бактенецин ничего общего не имеет с 2 пептидами Вас5 и Вас7, также выделенными из нейтрофилов крупного рогатого скота (Fran

страница 13
< 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
(21.10.2017)