Диссертация (1102418), страница 8
Текст из файла (страница 8)
В опытах при денатурации лентинана с диметилсульфоксидом, мочевиной или каустической содой, в которых первичнаяструктурасохраняласьнеизменной,конформацияпретерпеваласущественные изменения, что приводило к снижению ингибирования ростаопухоли вместе с каждой итерацией денатурации. Аналогичные результаты,были получены в опытах с шизофилланом, демонстрирующие важностьтройнойспиралидляпротивоопухолевойактивностимолекулыполисахарида.
Также было обнаружено, что курдлан – β-(1→3)-D-глюкан ввиде тройной спирали – взаимодействует с рецептором Dectin-1 в культуремакрофагальной клеточной линии RAW 264.7 и в достаточно малыхконцентрацияхприводиткмодуляцииапоптозного,ангиогенезного,ростового, митогенного, пролиферативного и иммунологического ответа[192]. Одновременно с этим в той же линии клеток, активированнойлипополисахаридом (LPS) β-(1→3)-глюкан с несколькими ответвлениями вC-6 и C-2 позициях, выделенный из Ganoderma Lucidum проявляет45противовоспалительную активность. Этот полисахарид снижал выработкуоксидаазота,путемблокированиясигнальногопутиNF-κBифосфорилирования JNK в MAPK сигнальном каскаде [193].β-(1→3)-Глюканы, полученные из грибов, обладают рядом различныхбиологических активностей [194].
Такие активности как стимулированиемакрофагов ксинтезу NOиактивизациилимулусомфактораG,предопределяются формой молекулы в виде тройной спирали, в то время каксинтез выработки CSF и INF-γ не зависят от конформации. Это показывает,что первичная структура основной цепи α-(1→3)-маннана имеет большеезначение для реализации биологической активности полисахарида, чемтретичная структура молекулы, но не определяет их все.В составе гелиевых грибов присутствуют характерные вещества, поструктурепредставляющиесобойα-(1→3)-глюкуроноксиломаннаны,которые обладают наравне с β-(1→3)-глюканами молекулярной массой от500 до 2000 кДа и ярко выраженными проявлениями биологическойактивности и лечебными свойствами. Однако действие β-глюканов зависитот их молекулярной массы, что не было обнаружено у α-(1→3)глюкуроноксиломаннаны.гидролизатыфракцийТакжебылокапрофоровустановлено,T.чтокислотныеFuciformisсодержатглюкуроноксиломаннаны с молекулярной массой от 53 до 100 кДa, которыестимулируют человеческие моноциты и секрецию IL-6.
Причем стимуляциягидролизованным полисахаридом происходит так же действенно, и дажелучше, как и не гидролизованным гетерополисахаридом. Очевидно, чтотипичная третичная структура основной цепи α-(1→3)-маннана усиливаетбиологическую активность молекулы. В то же время разница в молекулярноймассе не является определяющим фактором в проявлении гетерогликанамиих биологической активности [195].461.4.Полисахаридные рецепторыОрганизм имеет множество различных рецепторов, выполняющихразнообразные функции.
Рецепторы, лиганды которых – полисахариды,олигосахариды и моносахариды, чаще всего выступают в качестве защитных,по той причине, что существует большое количество мицелл, грибков,бактерий, инфекций, антигенов, которые распознаются благодаря наличиюконцевой сахарной последовательности.1.4.1. Толл-подобные рецепторы (TLR)Толл-подобные рецепторы являются одними из основных паттернраспознающихииммунокомпетентныхрецепторов.Семействоэтихрецепторов является эволюционно сильно консервативным и древним,поскольку некоторые их структурные домены были обнаружены даже урастенийинизшихмногоклеточных.Толл-подобныерецепторыэкспрессируются либо на поверхности цитоплазматических мембран клеток,либо ассоциируются с мембранами лизосом и других везикул, кроме TLR-4.При этом рецепторы TLR-1, TLR-2, TLR-4, TLR-5, TLR-6 и TLR-10презентируются только на цитоплазматической мембране, а TLR-3, TLR-7,TLR-8 и TLR-9 – ассоциированы с мембранами лизосом.В настоящий момент удалось установить существование 13-ти TLR (учеловека только 10, у мышей – 11), выполняющих, в основном,иммунологическиефункциизасчетраспознаванияконституентныхпоследовательностей на поверхности антигенов.
Известно, что первые девятьиз всех TLR рецепторов совпадают у человека и мыши, TLR-10презентируется только на клетках человека, а TLR-11 – мыши.Все TLR рецепторы являются трансмембранными гликопротеинамитипа 1, с молекулярной массой 95–115 кДа. Они содержат лигандсвязывающий (богатый лейцином, LRR) домен в виде подковы и сигнальныйдоменTIR(Toll/IL-1R),гомологичныйпоструктуререцепторукинтерлейкину-1.
Взаимодействие с адаптерными молекулами происходит47через TIR домен, который состоит из центрального β-слоя, окруженного 5-юα-спиралями. Короткий трансмембранный участок соединяет TIR и LRR иотвечает за выбор и встраивание либо в цитоплазматическую, либо влизосомальную мембрану.Сигнальнаяфункциясемействатолл-подобныхрецепторовобусловлена обратимым фосфорилированием и убиквитинированием. Присвязывании лиганда происходят конформационные изменения рецептора, чтоприводит к димеризации рецепторов и гомотопическому связываниюгомодимерного или гетеродимерного комплекса TIR-TIR, соединенного сTLR, и TIR, входящим в структуру какого-либо из адаптерных белков (чащевсегоMyD88,такжеучаствуютTRIF/TICAM-1,TIRAP/MALиTRAM/TICAM-2/TIRP или их комбинации) [196]. Основной путь активациииммунного ответа у рецепторов TLR семейства – по пути NFκBпосредсвтвом MyD88 адаптерного, в нем участвуют различные киназы:IRAK, ТAK-1 и TBK-1/IKKi, и др.
Однако существуют и альтернативныепути, например, через PI3K и TRIF, активация которых приводит либо кзапуску апоптоза, либо к стимуляции выработки провоспалительныхцитокинов и противовирусному иммунному ответу [197–199].РецепторвоспаленияхиTLR-10покамодулируетнефункцииобнаруженоегоTLR-2рецепторасобственноголигандаприибиологической функции. Его присутствие обнаружено только у высшихпозвоночных.TLR специфичны к различного рода патогенам: бактериям, какграмположительным (TLR-1, TLR-6), так и грамотрицательным (TLR-4, TLR5), вирусам (TLR-3, TLR-7, TLR-8, TLR-9), простейшим и грибам (TLR-1,TLR-2, TLR-6).
В настоящей работе целесообразно из всего массива TLRрецепторов описать более подробно только те, чьими лигандами являютсяполисахариды или их фрагменты: TLR-2, TLR-4, TLR-6.Рецепторы TLR-1, TLR-2, TLR-6, TLR-10 образуют надсемействорецепторов TLR-2 из-за димеризации друг с другом для распознавания48патогена и передачи сигнала внутрь клетки. TLR-1, являясь корецепторомTLR-2, распознает триацилированные липопептиды [200], при этомдиацилированные липопетиды распознаются димером TLR-6/TLR-2 [201].Кроме того, считается, что рецептор TLR-2 обладает самым широкимспектром распознавания микробиологических молекул и, скорее всего, этосвязано не с его паттерн-распознающими способностями, а с его свойствомдимеризоваться с другими рецепторами, которые повышают аффинныеспособности димерного комплекса с TLR-2.
В любом случае признается, чтоTLR-2 распознает пептидогликаны, липотейхоевые кислоты и липопротеиныграмположительных бактерий, липоарабиноманнаны микобактерий, зимозандрожжей, некоторые виды LPS [202].В свою очередь, рецептор TLR-6, образующий димеры с TLR-2,связывает зимозан, который является β-(1→3)-глюканом. Более того,лигандами этого комплекса TLR-2/TLR-6 являются диациллипопептиды итриациллипопетиды, внешний поверхностный белок А из Borrelia burgdorferi(OspA-L), растворимый в феноле модулин, растворимый фактор туберкулеза(STF).
Взаимодействие с комплексом TLR-6/TLR-2 приводит к активациивнутриклеточного каскада по пути MyD88 и TRAF6, что приводит кактивации NFκB и секреции провоспалительных цитокинов клетками (чащевсего макрофагами). При взаиможействии с TLR-4 окисленный липопротеиннизкой плотности (oxLDL) и интернализуется, что приводит к запуску черезNF-κB продукции цитокинов CXCL1, CXCL2 и CCL9, а цитокинов CCL5 иIL-1β через TICAM1 сигнальный путь. На рисунке 4 сигнальные пути толлподобных рецепторов при активации различными лигандами представленыболее подробно [203, 204].49Рисунок 4. Сигнальные пути Толл-подобных рецепторов [205].1.4.2. НОД-подобные рецепторы (NLR)Nod-подобные рецепторы являются цитоплазматическими паттернраспознающими белками и, вместе с TLR семейством, вторым важнымсемейством в регуляции врожденного иммунитета.
Всего известно 23человеческих и 34 мышиных Нод-подобных рецептора. Их подразделяют надва основных подсемейства: NOD и NLRP (подразделяетяс на 4 семейства), взависимости от N-концевой группы [206].В структуре всех NOD содержится CARD (каспаза-активирующийдомен). NLRP подразделяются по наличию пуринового домена. Оба видадоменов (пуриновые и CARD) позволяют взаимодействовать с адаптернымибелкамипутемгомотипичныхвзаимодействий50собратимымаутофосфорилированием. NOD также содержат C-концевой домен NACHT,ответственный за связывание лигандов. Оба структурных домена участвуютв олигомеризации после связывания патогена внутри клетки и образованииинфламасомы, которая впоследствии активирует ферменты протеолитическиактивирующие IL-1β и другие цитокины [207].
Подсемейство NOD состоитизNOD1иNOD2.NOD1распознаетструктурныеэлементыграмотрицательных бактерий –D-γ-глутамил-мезо-ДАП дипептид (iE-DAP), аNOD2–мурамил-дипептид.Адаптернымбелкомявляетсясерин-треониновый RIP2, который в активной форме снимает ингибирование NFκB через убиквитирование IκBγ с участием E3 убиквитиновой лигазы, cIAP1и cIAP2 [208].1.4.3. Рецепторы-мусорщики (SR)Рецепторы мусорщики являются, как и большинство рецепторов,мембранными гликопротеинами, состоят из двух трансмембранных доменов,двух внутриклеточных доменов и одного внеклеточного домена.Их лиганды – некоторые полианионные соединения, липопротеидынизкой и высокой плотности либо окисленные, либо ацетилированные, βглюканы, в частности, зимозан, лентинан и карбоксиметил-β-(1→3)-глюкан.Однакодлясвязываниязимозанаидругихβ-глюканов,требуетсяпредварительная активация TLR-9, из чего можно сделать вывод, что этоттип рецепторов не специфичен к углеводам [162].
Связывание приводит кактивации внутриклеточных сигнальных каскадов через PI3K, MAPK и Aktкиназы. Эти рецепторы экспрессируются на поверхности макрофагов,эпителиальных, эндотелиальных и миелоидных клеток. По структуреподразделяются на классы A, B и C. Класс рецепторов А (такжеподразделяется на АI и AII) содержит коллаген-подобный домен, которыйотвечает за связывание лиганда. При этом AI связывает липополисахариды илипотейхоевые кислоты.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
