Биологический каталог




Биология антибиотиков животного происхождения

Автор В.Н.Кокряков

-антихимотрипсином, диизо-пропилфторфосфатом и фенилметилфторсульфонилом позволяет однозначно отнести их к сериновой группе протеолитических ферментов.

Вследствие отсутствия идентичности в субстратной специфичности и кинетике катализа между панкреатическим химотрипсином А, с одной стороны, и химотрипсиноподобными ферментами из нейтрофилов и селезенки человека — с другой, для последней группы белков было предложено наименование «катепсин G» (Starkey, Barrett, 1976), которое в настоящее время общепринято. Азуроцидин 1IVGGRKARPRQFPFLASIQNQGR---H-FCGGALIHARFVMTAASCFQSQNPGVSTWL

Эластаза IVGGRRARPHAWPFMVSLQLRG--G-H-FCGATLIAPNFVMSAAHCVANVNVRAVRWL Катепсин G IIGGRESRPHSRPYMAYLQIQSPAGQSR-CGGFLVREDFVLTAAHCWGS----NINVTL

Азуроцидин GAYDLRRR-ERQSRQTFSISS-MSENGYDPQQNLNDLMLLQLDREANLTSSVTILPLPL

Эластаза GAHNLSRR-EP-TRQVFAVQR-IFENGYDPVNLLNDIVILQLNGSATINANVQVAQLPA

Катепсин G GAHNIQRR-EN-TQQHITARRAIRHPQYNQRTIQNDIMLLQLSRRVRRNRNVNPVALPR

Азуроцидин QNATVEA-GTRCQVA-GWGSQRSGGRLSRFPRFVNVTVTPEDQCRPNN---------VC

Эластаза QGRRLGN-GVQC-LAMGWGLLGRNRGIASVLQELNVTWTSL-CRRSN---------VC

Катепсин G AQEGLRP-GTLCTVA-GWGRVS-MRRGTDTLREVQLRVQRDRQCLRIFGSYDPRR-QIC

Азуроцидин TGVLTRRG-GICNGDCGTPLVCEGLAHGVASFSL—GPC-GRG-PDFFTRVALFRDWIDG

Эластаза TFVRG-RQAGVCFGDSGSPLVCNGLIHGIAS FVR-GGCASGLYPDAFAPVAQFNMWIDS

Катепсин G VGDRRERKAAF-KGDSGGPLLCNNVAHGIVSYGKSSG----VPPEVFTRVSSFLPWIRT

Азуроцидин Эластаза Катепсин G

VLNNPGP-GPA"5 ПО"'

TMRSFKLLDQMETPL2'

Рис. 24. Сравнение первичных структур серпроцидинов из нейтрофильных гранулоцитов человека.

Жирным шрифтом указаны аминокислотные остатки (Н, D, S), участвующие в образовании каталитического центра сериновых протеиназ - зластазы и катепсина G. В азуроцидине остаток гистидина заменен на серии, а серина на глицин, что делает молекулу неактивной в качестве сериновой протеин азы.

Естественными субстратами катепсина G (КФ 3.4.21.20) являются казеин, фибрин и фибриноген, компоненты комплемента (С1, СЗ, С4, С5), коллаген и протеогликаны. Низкая субстратная специфичность фермента определяет его важную биологическую роль в разнообразных физиологических и патофизиологических процессах (Янковский, Довнар, 1985; Havemann, Gramse, 1984) организма человека и животных. Антимикробная активность катепсина G показана в отношении грамположительных и грамотрицательных бактерий (Odeberg, Olsson, 1976а, 1976b; Olsson et al., 1978a, 1978b), а также грибов (Drazin, Lehrer, 1977). Микробоцидное действие белка существенно не зависит от его протеолитической активности, поскольку оно сохранялось при ингибировании фермента диизопропилфторфосфатом или его температурной инактивации в течение 10 мин при 50—70 °С.

По-видимому, антимикробные свойства катепсина G связаны с его функционированием в качестве поверхностно-активного вещества, которое определяется в первую очередь поликатионным характером его молекул. В пользу этого представления говорит зависимость бактерицидного эффекта от ионной силы инкубационной среды. При концентрации NaCI, равной 0.2 М и выше, антимикробное действие белка резко снижается. По мнению авторов, электростатическая адсорбция катепсина G на поверхности бактерий является необходимым, но не единственным условием реализации антимикробных свойств белка. Было показано, что полное насыщение белком поверхности Staphylococcus aureus и Escherichia coli имеет место при слабобактерицидных концентрациях. Значит, кроме феномена адсорбции в реализации антимикробной активности катепсина G участвуют какие-то дополнительные факторы. По-видимому, проникновение бежа во внутренние структурные области бактерий важно для осуществления ими цитоцидного действия. Существуют косвенные доказательства пенетрационной способности рассматриваемого бактерицидного агента.

Во-первых, грамотрицательные бактерии, имеющие в составе своей клеточной оболочки дополнительную наружную (внешнюю) мембрану, оказываются более резистентными к действию белка по сравнению с грамположительной флорой. Так, при концентрации белка 10-6 М более 90 % клеток Staphylococcus aureus погибает, в то время как для равного эффекта при использовании Escherichia coli в качестве мишеней необходима доза в 2.5x10-6 М.

Во-вторых, воздействие катепсина G на микробы сопровождается подавлением в них синтеза белка, молекул РНК и ДНК, образование которых осуществляется во внутренних компартментах клеток. Наконец, катепсин G резко снижает поглощение кислорода микроорганизмами, что свидетельствует о его воздействии на структурно-функциональные взаимоотношения в области цитоплазматической мембраны. Безусловно, все наблюдаемые изменения в метаболизме бактерий свидетельствуют о подавлении их жизнеспособности, что в совокупности приводит в конечном счете к гибели микробов.

5.2. ЭЛАСТАЗА

Другим представителем сериновых протеиназ в нейтрофилах (Ja-noff, Scherer, 1968; Olsson et al., 1978; Sinha et al., 1987) и моноцитах/макрофагах (Campbell et al., 1989) является эластаза.

Эластаза нейтрофилов (КФ 3.4.21.37) локализована в азурофиль-ных гранулах (Barrett, 1981b; Baggiolini, Dewald, 1985) и может освобождаться как в фагосомную вакуоль, так и во внеклеточное пространство, участвуя в многочисленных, часто разнонаправленных по значению для сохранения жизнедеятельности организма процессах (Havemann, Grarase, 1984). Это одноцепочный гликопротеин с кати-онным характером своей молекулы (pi - 9). В клетке эластаза представлена 3—4 изоформами, отличающимися по электрофоретической подвижности вследствие вариабельности в составе белкового и углеводного компонентов своих молекул. Эти изоформы имеют близкие значения молекулярных масс (33 ООО, 34 ООО, 36 ООО Да) и аминокислотного состава. Эластазы нейтрофилов характеризуются высоким содержанием остатков аргинина и значительной степенью амидирова-ния в них дикарбоновых аминокислот, что, в частности, определяет изоточку ферментов в щелочной области значений рН. Сравнение лейкоцитарной эластазы с панкреатической говорит в пользу умеренной степени гомологии

страница 33
< 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)