Биологический каталог




Биология антибиотиков животного происхождения

Автор В.Н.Кокряков

apterus, а также мечниковин из Drosophila melanogaster (Levashina et al.,

1995) . По мнению последних авторов, все семейство рассматриваемых пептидов произошло в эволюции от пептида, структура которого ближе всего к абаецину — антимикробному пептиду из гемолимфы пчелы (Casteels-Josson et al., 1994).

В лейкоцитах коровы были обнаружены более высокомолекулярные пептиды — бактенецины (Вас5 и Вас7), обогащенные пролином (Frank et al., 1990). В нашей совместной с американскими учеными работе (руководитель работы — проф. Р. Лерер) были выделены бак-тенециноподобные антимикробные пептиды из лейкоцитов козы (СпВас5) и овцы (ОаВас5), первичная структура которых имеет черты гомологии с соответствующими пептидами из лейкоцитов коровы (рис. 16).

Интересно, что в гемоцитах зеленого краба Carcinus maenas, принадлежащего к классу ракообразных (Crustacea) типа членистоногих, обнаружен пептид, который на основании частичного определения его первичной структуры может быть отнесен к рассматриваемой бактенециновой группе антимикробных пептидов (Schnapp et al.,

1996) .

Шведскими исследователями из слизистой тонкой кишки свиньи (Agerberth et al., 1991) и нами из лейкоцитов крови свиньи (Кокряков, 1995) выделен пептид PR-39 с высоким процентом остатков пролина (45—49 %) и аргинина (24—29 %), который также содержит последовательности PRP и РР: RRRPRPPYLPRPRPPPFFPPRLPPRIPP-GFPPRFPPRFP. Функциональной особенностью всех рассмотренных пептидов является их повышенная антимикробная активность против грамотрицательных бактерий по сравнению с грамположительной флорой.

Необычный белок с многократным повторением последовательности из десяти аминокислот (RFPPPNFPGP) был выделен и секвениро-ван нами совместно с американскими исследователями (Harwig et al., 1995) из лейкоцитов'свиньи. При фракционировании белков и полипептидов кислотного экстракта из лейкоцитов свиньи ультрафильтрацией через УМ-5 и на биогеле Р-10 нами была выявлена группа родственных по физико-химическим и антимикробным свойствам компонентов с низкой электрофоретической подвижностью в кислой среде и молекулярной массой в пределах от 7 до 9 кДа, которые, по данным высокоэффективной жидкостной хроматографии (ВЭЖХ) на Vydac С18, характеризовались высокой степенью гидрофобности, так как выходили с хроматографической колонки при высоких концентрациях ацетонитрила (48—50 %). В составе этой фракции было 2—3 основных компонента, которые легко разделялись препаративным электрофорезом по методу Harwig et al. (1993а).

Аминокислотный анализ одного из этих компонентов свидетельствовал о высоком содержании в нем аминокислот пролина (53.2 мол%) и фенилаланина (19.0 мол%), что послужило основанием для названия его профенином (propheniri). По данным электрофореза, в среде с додецилсульфатом натрия его молекулярная масса оценивалась около 7 кДа, однако по результатам масс-спектрометрического анализа ее значение равно 8683.0 Да. Микросиквенс белка выявил его необычные структурные особенности: наличие многократно повторяющегося блока из гидрофобных аминокислот (FPPP) и 4-кратное повторение блока из 10 аминокислот (декамера) — RFPPPNFPGP (рис. 17). Оценка антимикробной активности белка выявила его избирательную активность в отношении грамотрицательной бактерии Escherichia coli, слабое действие на Listeria monocytogenes и отсутствие действия на гриб Candida albicans. Есть основания предполагать, что селективность повышенного действия профенина в отношении Е. coli обусловлена структурой его декамера, сочетающего свойства слабо-основной и сильногидрофобной молекулы и в силу этого активно взаимодействующего с липополисахаридом (эндотоксином) наружной мембраны бактерии.

Сходной с пролин-богатыми пептидами антимикробной активностью обладают глицин-богатые пептиды и белки из гемолимфы насекомых — колеоптерицин, хименоптерицин, хемиптерицин (рис. 18).

Клонирование и структурный анализ генов пептидов PR-39, Вас5, Вас7, додекапептида, протегринов, профенинов (Del Sal et al., 1992; Pungercar et al., 1993; Storied, Zanetti, 1993a, 1993b; Zhao et al., 1994) и ряда других антимикробных пептидов млекопитающих показал, что эти пептиды, несмотря на принципиальное различие их первичных структур, объединяет в общую гоуппу сходство их пропастей при первичной трансляции (рис.19). Прочасти этих структурно неродственных антимикробных пептидов представляют собой белки, гомологичные ингибитору катепсина L (кателин, cathelin) из лейкоцитов свиньи (Ri-tonja et al., 1989). В связи с этим рассматриваемые пептиды получили название кателицидинов (cathelicidins) (Zanetti et al., 1995).

1.11. ПЕПТИДНЫЕ АНТИБИОТИКИ ЖИВОТНЫХ КАК БИОХИМИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ ПРОТИВОИНФЕКЦИОННОЙ ЗАЩИТЫ

Представлений в настоящей главе материал свидетельствует о том, что пептиды, осуществляющие защиту животных от инфекции, широко представлены в природе от простейших до человека (Leippe et al., 1991; Zasloff, 1992; Lehrer et al., 1993; Hoffmann, 1995). Наиболее распространенным в эволюции типом антимикробных молекул являются катионные цистинсодержащие полипептиды. Наименьшим по размерам молекулы представителем этой группы антибиотических соединений является додекапегггид с 1 дисульфидной связью (RLCRIVVIRVCR), выделенный из нейтрофилов коров (Romeo et al., 1988). Открытые нами протегрины содержат уже 2 дисульфидных мостика (Kokryakov et al., 1993), так же как и подобные им соединения из гемоцитов подковообразного краба — тахиплезины (Nakamura et al., 1988) и гемолимфы скорпиона — андроктонин (Ehret-Sabatier et al., 1996). Дефенсины человека, кролика, крысы, мыши и морской свинки (Lehrer et al., 1993), как и р-дефенсины коров (Selsted et al., 1993) и галлинацины кур (Harwig et al., 1994а, 1994b), содержат в своем составе 6 цистеиновых остатков, образующих 3 внутримолекулярные S—S-связи. Замыкают рассматриваемый ряд антимикробные полипептиды eNAP-1 (~ 7.2 кДа) и eNAP-2 (~ 6.5 кДа) из нейтрофилов лошади, для структуры которых характерно наличие уже 4 дисульфидных групп (Couto et al., 1992а, 1

страница 19
< 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
(17.10.2017)