Кокряков - Биология антибиотиков животного происхождения - 1999 (947290), страница 18
Текст из файла (страница 18)
Все эти клетки в той или иной степени отвечают за поддержание необходимого уровня ках антимикробной резистентности, тах и противоопухолевой защиты организма (Веявшей е1 а1., 1994; Уоо ег а1., 1997). ЛФ усиливает адгезивность, хемокинез н дыхательный взрыв нейтрофильных гранулоцнтов (Озеаз е1 а1., 1981а, 1981Ь; Кшозе е1 а1., 1994). Системное влияние ЛФ на защитные функции организма может быть опосредовано его способностью (которая была установлена в культуральных условиях (Вгохшеуег, Р1азгег, 1984) и ш что (Вгохшеуег ез а1., 1978)) подавлять продукцию гранулоцит-моноцнт колониестимулирующего фахтора моноцитамн и махрофагами. В связи с этим свойством ЛФ может рассматриваться в качестве одного из негативных регуляторов мнелопоэза (Маще! е1 а1., 1994).
Все это вместе вытое свидетельствует о широком функциональном поле ЛФ в рамках клеточно-молехулярных механизмов, отвечающих за реакции врожденного и приобретенного иммунитетов. ГЛАВА 4 СТРУКТУРА'И ФУНКЦИИ ПЕРОКСИДАЗ ФАГОЦИТОВ Одним из ведущих гранулярных компонентов антимикробной системы фагоцнтов, тесно связанным в своем функционировании с метаболитами респираторного взрыва (Бейа(, 1991), является пероксидаза. В нейтрофилах и монолитах/макрофагах локализована миелопероксидаза (Айпег, 1941а, 1941Ь; К)еЬапон, 1967; К)еЬапогИ, 1980а, 1980Ь; Апдегзеп е1 а1., 1982), в зозинофилах — эозинофильная пероксидаза (Борисов и др., 1982; К)еЬапогг" е1 а1., 1989).
Содержание фермента в нейтрофнлах человека колеблется от 1 до 5 % сухого веса клеток (Айпег, 1941а, 1941Ь; ЗсЬп1га, Капшйег, 1962) и составляет 2 — 4 мг на 10а лейкоцитов. Миелопероксидаза является маркерным белком азурофильных гранул нейтрофилов. Она входит в качестве фермента в состав микробоцидной миелопероксндазной системы, которая включает в себя также окислитель (перекись водорода — Н,О,) и кофакторы (1, С1, Вг, С)А(5 ) (рогозин и др., 1977; Шафран, 1981; К1еЬапогг", 1967, 1992). В настоящее время получены и охарактеризованы по физико-химическим свойствам миелопероксндазы человека (Ала)егзеп ег а1., 1982) и ряда видов животных (Шафран, 1981; Борисов и др,, 1982; Кокряков и дР., 1982; Айпег, 1972; Нагг)зол ег а1., 1977; К1еЬапоК 1980а, 1980Ь).
Ферменты из разных источников характеризуются заметным сходством биохимических параметров. Миелопероксидазы (МПО) относятся к окислительно-восстановительным ферментам (КФ 1.11.1.7), окисляющим перекисью водорода (Н,О,) и некоторыми гнлроперекисями (Гс-О-О-Н) различные по химической природе соединения (органические кислоты, ароматические амины, фенолы, анионы галоидов и др,): НО ~2НО+ А АН2 + 2 Ъинсгысма2й Псрслиса Оснслсиный субстрат аолороаа субссрат Гены МПО человека были клонированы в ряде лабораторий (СЬапй ег а1., 1986; Монзййа ег а1., 1987). Исходный продукт трансляции белка представляет собой молекулу с массой около 84 кДа (Ыапзее( е1 а1., 1988).
Последующий процессннг и присоединение углеводной цепочки, состоящей из маннозы, формируют молекулу проМПО с молеку- ларкой массой 89 кДа. Далее происходит отшепление 125 аминокислотных остатков и расщепление оставшейся молекулы на большую а-субъединицу (57 кДа, 467 аминокислот) и малую Д-субьединнцу (12 кДа, 112 аминокислот). Молекула конечной зрелой миелопероксидазы состоит из двух протомеров, связанных дисулъфидной связью, в состав каждого из которых входит по одной са- и ~3- цепи. Гем, представляющий собой железосодержащий хлорин, ковалентно связан с тяжелой гликозилированной а-цепью (уу'и, БсЬп1гх, 1975; Нпгзг, 1991).
Холоферменты МПО из друпух видовых источников построены по рассмотреному типу (К)еЪапогг", 1991, 1992). Все изученные миелопероксндазы (Борисов и др., 1982; Кокряков и др., 1982; Айпег, 1941а, 1941Ь; К1еЬапой, 1980а, 1980Ь) являются катионными белками с изоточкой (р1) выше 10. Несмотря на катионный характер своих молекул, миелопероксидазы сами по себе обладают незначительной мнкробоцндной активностью (К1еЬало(г, 1967), существенно возрастающей в присутствии перекиси водорода (Н,О,) и одного из анионов галоидов (1, СГ, Вг ). Миелопероксидазная система (МПО- система) подавляет жизнедеятельность бактерий (К1еЬапогг, 1967), грибов (1.еЬгег, 1969), микоплазм (ХасоЬз ег а1., 1972) и вирусов (ВеЫшй ег а1., 1970), т.е. является универсальным антимнкробным фахтором. В одном из первых выдвинутых и доказанных механизмов бактерицидного действия МПО-системы галоге пир он ание 6 но полимеров (белков, полисахарндов, ненасыщенных жирных кислот) микробной клетки рассматривалось в качестве основного результата ее функционирования (К1еЬапогг", 1967).
Галогенирование некоторых аминокислот (тирозин, гистидин, триптофан) в составе белков микроорганизмов приводит к нарушению их нацпервичных структур и, как следствие, к потере ими функциональной активности (Мопиоп, ЯЬопЬашп, 1976). Реакция протекает по следующей схеме: +НгОг +1 ОН +Н О+ А1 Галогсннроаанный биололнмср Биололимср Указанная реакция лежит в основе перевода иода из свободного в органически связанное состояние, что является одним из показателей респираторного взрыва нейтрофилов.
Нейтрофилы больных хронической грануломатозной болезнью с генетически обусловленным дефектом в системе окисления никотинамидадениндинуклеотндфосфата (НАДФН-оксидазная система) характеризуются сниженной способностью связывать иод с биополимерами клетки и фагоцитированных микроорганизмов (Бейа1, 1991). Ингибирование пероксидазной активности интактных лейкоцитов азидом или цианидом резко подавляет переход иода в кислотонерастворимую (связанную) форму (К1еЬапогг", 1967). Что касается природы соединений„связывающих иод, то ими, по всей вероятности, являются в первую очередь белки, поскольку обработка общего белка фагоцитирующих нейтрофилов протеиназой (проназой) приводит к освобождению в среду полированных форм тирозина — моно- и дииодтирозина.
Н,О, +СГ ОС! + Н,О, Н,О» +ОС1 -+С! + Н,О+ 'О,. СН, ! -а СН вЂ” !а!НС! + Н' + Н,О. ! СООН Хлор»и«и СН, ! НОС! + СН вЂ” ХН', ! СООН 70 7» Часто доводом против рассматриваемого механизма действия миелопероксвп»азной системы служили данные об относительно низкой концентрации иода в нейтрофилах. По мнению Е. ТЬошаз и Т. Аале (1977, 1978а, 1978Ь), содержание подина достаточно для осуществления бактерицидной функции миелопероксидазной системы, но при условии, если реакции галогенирования имеют следующую последовательность: сначала пероксидаза окисляет перекисью водорода иодид до иода: образовавшийся иод реа»пруст с ЗН-группами белков микроба: Белок-ЗН+ 1,-+ белок-51+ Г + Н', Высвобождение иодида из образующихся 31-производных может осуществляться 2 путями: Белок-31 + Н,Π— а белок-ЗОН + 1 + Н Белок-ЗН + белок-ЗН -а белок-3 — 3-бслок + Г + Н'.
Таким образом осуществляется опосредованное анионом иода (! ) окисление сульфгидрипьных»рупп белков, которое является одной из непосредственных причин снижения жизнеспособности бахтерий. При этом иоднд в этом процессе не расходуется, хотя и является на его отдельных этапах переносчиком окислигельных эквивалентов с перекиси водорода на белки микроорганизмов. В опытах с Езслег(- сп!а сой эта схема получила частичное подтверждение. При использовании хлорнда в качестве кофактора МПО-системы последовательность и характер реакций, ведущих к гибели микробов, имеют иную направленность (Айпег, 1972).
Согласно одной из предложенных схем (г.ййсхупзЫ е» а1., 196б), миелопероксидаза окисляет сначала анион хлора до катиона в составе гипохлоритного иона (ОС1 ): Н,О, +С1 +Н' Мисс«ос асииааа 2 Хи«раас«тиссо» Образовавшаяся хпорноватистая кислота без участия фермента взаимодействует в кислой среде с аминокислотами (аспарагиновой, апаниноь~ серином, лизином) с образованием соответствующих хлор- аминов: К. Зе1«ага! с соавт.
(1974) показали, что хлорноватистая кислота способна реагировать с пептидными связями в микробных белках, образуя хлорамиды: К, — СΠ— ХН вЂ” В., + НОС1 а К,— СΠ— !ЧС! — К, + Н,О. Хлорамиды, в свою очередь, гидролизуются с разрушением пептидной связи и формированием ХС1-пептидов. Последние, как и хлор- амины свободных аминокислот, окисляют компоненты микроба, усиливая первоначальные структурные нарушения (ТЬотаз, 1979). Хлорамины аминокислот под действием воды разлагаются на следую»цие соединения: СН, О 1 СН вЂ” КНС!+ Н,О-а СН, — С+ КНа +СО,, ! СООН Н Образующиеся в конечном счете апьдепп»ы ках раз и являются, по образному выражению А. Сент-Дьердьи (1971), «когтями и кль»хами» махроорганизма в защите от разнообразных инфекционных агентов, поскольку они активно реагируют с функционально важными группами чужеродных макромолекул (-ЗН, -МН„-ОН), лишая их биолоп»- чески значимой активности. По предположению группы авторов (Козел, К1еЬапоК 1982, 1985; ИеЬапо!(, 1985), гипохлорит может окислять железо серные центры некоторых электрон-транспортных белков, в частности кофакторов сукцинатдегндрогеназы, что приводит к нарушению функционирования дыхательной цепи бактерий и разобщению окисления с фосфорилированием.
Одним из последствий подобного воздействия МПО-системы является падение мембранного потенциала и снижение жизнеспособности микробной клетки. В литературе рассматривается схема антимнкробного действия МПО-системы, связанная с продукцией синглеп»ого кислорода (А1- !еп, 1975): Синглетный кислород, являясь электрофилом (Осипов и др., 1990), ахтивно взаимодействует с полиненасыщенными жирными кислотами фосфолипидов, инициирует их перекисное окисление, нарушающее целостность цнтоплазматической мембраны бактерий.
Столь разнообразные механизмы ангимикробного действия миелопероксндазной системы отнюдь не исключают друг друга и являются, скорее всего, основой ее многонаправленного действия на структуры и обменные процессы бахтерий, грибов и вирусов. Именно это обстоятельство определяет ведущую роль МПО-системы среди других мик- робоцидных кислородзависимых систем нейтрофилов и моноцитов (К1еЬапогг', 1992).
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
