Кокряков - Биология антибиотиков животного происхождения - 1999 (947290), страница 5
Текст из файла (страница 5)
Мы заинтересовались данной группой веществ в процессе изучения резистентности кур породы Бройлер-6 к инфекпии и зависимости ее от белкового спектра псевдоэозинофилов. В совместных исследованиях с сотруднвхами Всесоюзного научно-исследователвского института ветеринарного птицеводства (Колабская и др., 1983) нами была установлена интересная закономерность во взаимодействии хозяин — паразит: резистеитность хур к кишечной инфекции находилась в прямой зависимости от содержания в их гетерофилах дефенсиноподобных пептидов.
Группы животных с дефицитом рассматриваемых веществ характеризовались сниженной резистентностью к инфекции, в этих партиях наблюдался максимальный падеж птицы. Нами совместно с 'американскими коллегами было осуществлено выделение и изучение структурно-функционааыпах свойств рассматриваемых пептидов (Нагхч(8 ег а1., 1994а, 1994Ь). Кислотный экстракт из экссудатных псевдоэозинофилов кур фракционировали гель-фильтрацией на акрилексе Р-1О. В одном из пиков электрофоретичесхи были выявлены дефенсиноподобные пептиды, разделение которых осуществляли далее путем сочетанного применения методов высокоэффективной жидкостной хроматографии и препаратнвного элехтрофореза в полиакриламидном геле. Удалось полу- 18 19 чить в высокоочищеннам виде 3 полипептида, аминокислотный состав которых характеризовался наличием большого количества остатков оснбвных аминокислот (лизина, аргинина) и цистеина.
Секвеннрование пептидов выявило следующие особенности их структуры: высокое содержание остатков лизина и аргинииа, наличие 6 остатков цистеина, образующих 3 дисульфидных мостика (см. рис. 4). Структурная организация этих полипептидов отлична от таковой классических дефенсинов человека, кролиха и крысы (см. рис. 2). Гзллинацины (Оа1), как были названы секвенированвые полипептиды, на основании характера расположения цистеиновых остатков в молекуле следует отнести к группе 33-дефенсинов — антибиотических полипептидов, выделенных впервые из эпителия трахеи (Р(ашопй е| а1., 1991) и нейтрофилов коров (Бе!ыей е| а1., 1993).
Первичные структуры наиболее оснбвных компонентов Оа)-1а и Оз1-1 различаются только по Э позициям: в положениях 10 и 20 у первого вместо серина располагается аспарагин и тирозин соответственно, а в положении 32 тирозин заменен на гистидин. Подобные замещения определяют более катионный характер молекулы Оа(-1а по сравнению с Оа1-1 и их опережающую электрофоретическую подвижность по направлению к катоду.
Все 3 полипептида оказались активными антибактериальными агентами. Антигрибковую активность проявили в условиях тестирования только Оа)-1гь и Оа1-1. Можно предположить, что отсутствие микоцидной активности у Оа1-2 обусловлено менее катионным зарядом его молекул. В свете полученных данных об антимихробной активности галлинацинов находит частичное обьяснение факт повышенной чувствительности тех кур к инфекции, для которых установлен дефицит этих антибиотических полипептидов в гетерофилах.
В там же году независимо от нас другая группа американских ученых выделила и секвенировала 2 пептида из гетерофнлов кур (СНР-1 и СНР-2), которые по структуре оказались практически идентичны галлинацинам Оа1-1 и Оа)-1а, а также 3 пептида из гетерофилов крови индюшхи (ТНР-1, ТНР-2, ТНР-3) (Етапэ е| а1., 1994). Различие между структурами Оа1-1 и СНР-1 выявлено только на одной С-концевой аминокислоте (аргинин вместо выявленного нами триптофана). Не исключено, что подобные расхождения в результатах сиквенса являются следствием не технических ошибок, а связаны с существующими в природе особенностями их структуры, харахтерными для различных пород кур.
Ранее подобная структурная микрогетерогеиность вс-ь нктктгэьтнтстьткснктсчсььткьсккт тксь ксстськкьсткнткь тскгсктнсскк кнс-1 нктзтьььттьсьььэвнкэсснгьтсьснкзсктнстьн ьтэксттгткт тстксккксск ьвс-т нктьтььгэгьгтгьн-тьрс †тгссюстч †-тськтскьснттгсгкктк тстссьтсткссккг ьткт нкьнкььькььгьтьккн-нсгтастс ††-нттэсткнкстсттткстсвнк ьстстсккткссккк ткР нйьннььькььгьчыхн-эсгтастс ††-нттнсткнксьсттткстсянк ьстстскхткссккк квс нвьнкьььтььгьтьнкс-всттасьт †- — нтьвсньнксьстттвсгсньк ьстстттэтксскнк ькт нньккььькььгьтьткс-нсгт ††-сстнннснсккнкстсттткстсзнн тстсьск ткссккк Рнс.
5. Псрвнчвыс структуры предшественников б-лсфевсвнов (превра-~3-ясфснсины). Подккннчккн стэзкттрв зрснстн (сснннкнн) паннтда, в пределах отдельных фракций была установлена для дефенсинов, выделенных из нейтрофилов разных линий и пород крыс. Новый всплеск исследований, связанных с выделением и анализом структурно-функциональных свойств 3)-дефенсинов, бьи инициирован обнаружением в плазме крови человека (ВепзсЬ е| а1., 1995) пептида (ЬВР-1) рассматриваемого семейства (рис.5). Далее методом КТ-РСК было показано, что ген ЬВР-1 экспрессируется хах минимум на уровне транскрипции (образования мРНК) во многих органах: слюнных железах, трахее, простате, плацеите, тимусе, тестнкулах, тонком кишечнике (УЬао ег а1., 1996). мРНК дефенсина ЬВР-1 прадуцируется непрерывно в культуре эпителиальных нормальных клеток человека из трахеи, бронхов, легких и молочной железы.
Другими группами исследователей молекулярно-генетическими методами выявлены транскрипты гена ЬВР-1 в эпителии легких (МсСгау, Вапйеу, 1997) и гена, экспрессируемого в зпителии трахеи человека (ЬТАР), который ответствен за синтез пептида, практически идентичного трахеальному пептиду (ТАР) из эпителия крупного рогатого скота (Ко ес а1., 1997). Кроме того, в кератиноцитах кожи человека выявлена мРНК, ответственная за возможный синтез дефенсииа ЬВР-2, гомолопгчного, но не нцентичного пептиду ЬВР-1 (Нагйег е| а1., 1997).
Все эти данные свидетельствуют о том, что барьерные эпителии мнопьх органов и тканей человека потенциально способны продуцировать дефенсииы преимущественно 33-семейства Это, по-видимому, свойственно и клеткам эпителия языка, и мочеполового тракта мышей (шВР-1) (Нацпег ег а1., 1997; Ва)э е| а1., 1998), языха, респираторного и пищеварительного трактов свиньи (к.Ьапй е| а1., 1998), а также речного буйвола и овцы (1аппакз1 ес а1., 1996). 1.3. ДЕФЕНСИНЫ БЕСПОЗВОНОЧНЫХ ЖИВОТНЪ|Х 13.1. ДЕФЕНСИНЫ НАСЕКОМЫХ Дефенсины насекомых были открыты независимо друг от друга двумя группами исследователей.
Первоначально ани были обнаружены в культуральиой среде клеток ЫЗН Баре-4, которые представляют собой поддерживаемую |п чйго линию эмбриональных клеток серой мясной мухи БогсорЬайа реге8г|па (Ма|вауаша, Ха|оп', 1988). Эти пептццы в литературе получили название сапецииы (ааресш). В 1989 г. французсхие исследователи выделили из гемолимфы личинки падальной мухи РЬогоиа геггапонае два антибахтериальных пептида, получивших название фармицин А и формицин В (рйогяь(с)л), которые имели частичное структурное сходство с дефенсином )ь(Р-1 ктссььтстстннэзсх-ансынсннснтснскнусчскн ы! ттснсккаьсьткакзкнтскткнктнтьсснк Ы| Рис.
б. Сравнение первичной структуры формалина, выясненного из гснолннфы пнчввкн вэаэльиой мухи (Р)ннтв|о тсггононас) (1), н ясфснснна |ТР-1 вз нсйгрофилов кролика (2). девеисзсзси Лмузарьззп (оерин Оьрвееа) РЛо 1 2 Э 4 ЗЛ опа1з сеггзпонзе дтсоььс — — 6161ННЯдсддисььй-Онй-натан à — КСЧСЧСВН спаял сеггалозае Атсоьья — — ататинядсдднсььй-Оив-аатснй †-качсчсви ЕгЭВСВЗЗВ Селаа ДтСОЬЬЯ вЂ” — РЗМЧИНДДСААНСЬЯК-Отй-ООТСОΠ†-~~~~И<й Яз -соРЛада Регедгзлз АТСОЬЬЯ вЂ” — атаЗННЯДСДДНСЫА-анй-Нагоно†-КДЧСЧСВН Язг рдада Рзгедгяла Ьтеюой — — — — — ЯЬСЬЬНСАЬК-атьйй-ТС-ЯОО-К-ЧСВСЧО Ог 5 сорлзда регедггла дтсоььс — — аючонядсынсчуй-аив-аатста--кат чсзй гозорлг1а ВВЭзподазсег дтсоьья — — кининнтдсдакстдк-алс-аа 61СЧСРй Ааааа зе С1 дур дтсоьэа — — 6уач665Асдисс1дв-аий-аатси5 — -ккчсчсви тоно — -кдчсчсви деэиисзсм (роинзаним) глаепм (оерии Иумепоркеке! ЛР2з ВВ221уега чтсо12,5à — к6"очиОЯАсААисьсь-акА-ЭЭнсе — — качс1свкк деэеисиии муссом (оерзен соьеореесе) ЕорЛоЬаз аогагна ЕордоЬаз аггагнз А21оеуг1па 61слосоеа тзлеЬг1о ео21гог ттсочьагеьдаткьиЯддсадксьдь-Овя-аатсив — -кячсчсв Ртсочьаз е1даткьиядзсОАисьАь-авт-ООтсия — -И5чсчсй чтсоьэя Редкауддинсьсдднсьд1-Овв-ааясев-" — ачс1свй чтсотьсчедкачкьиоддсдднсьув-Овс-аатсиа — -нвчсчсв денеисимм попунзеснмоирмнмн [оирил Иеияртеее) РУггдосогьз зргегнз АТСО1ЬЯЗЕПСИЧТРИНАЯСЗЗЬКСЧЭК ОЧК"ИЗОСК1 — -ТЗЗСНСВВ РВЗоеелз ргзз1пз дтсОААЯРЯЯННЬТЧИИЯдсдтнсьтк-Отк-ааксчи — — ттсисвн деаеисим сиреконм ЗОЕРИН Ос)опеке) АезсЛлз сузпеа атасч-ь ††- — — Осноснвнсотттавя-аатс-Яауькьтстств рис.
7. Первичные структуры ксфсисинон ийсскоиык. жерлим ирня)аим отмечены конссрззпаиыс змннокнсеотнмс сстзткн. Х вЂ” С-коннсии часть роеснэннз: ТЗРК))ЬЧЧ)ЗКтр, (МСР-1) из псевдозозинофилов и альвеолярных макрофагов кролика (рис. б) (1.ашЬеп ес а1., 1989). В дальнейшем выяснилось, что зта гомология носит случайный характер и, как правило, не свойственна пептидам, принадлежязцим к семейству дефенсинов насекомых, которых сейчас уже известно более десатка. В частности, из представителей отряда двукрылых (13)ргега) кроме формицннов и сапецинов были выделены и секвенированы дефенсины из мухи-пчеловидки Ег)яга)зг генах (НоГйпапп, Не)ги, 19 1992), плодовой мушки Ргояор)зз)а лзе!алаяаягег (1)ппагсг) с а1., 94), комара Ае41ея аейурн (1 одзепЬегйег е) а1., 1995); из отряда жесткокРылы2(у или жУков (Со)еоРГега), — из ао)дзиэззак атгагия (Ви1ег е) а1., 1991), теле)угзо та)згог (Мооп ег а1., 1994), АДоглулы йс)зогалза (М)у- апоеЫ)а е) а1., 199б); из отряда полужесткокрылых (Неппргега) — йз бескрылого красного клопа Ругу)зосогзя артели (Соспшс)сй е) а1., 1994Ь), зеленого древесного клопа Ра1отела ргазйза (СЬегпузй ег а1.
199б) из о ); гряда перепончатокрылых (Нушепоргега) — из медоносной пчелы Ар)5 лзе111)ега (Рв))изага ег а1., 1990; Саягее16-1озяоп ес а1., 1994) и шмеля (Кеея ег а1., 1997); нз отряда Оз3опага таким представителем является стрекоза Аезсгзла суалеа (Вв1е) е) а1., 1992). Первичная структура большинства представителей дефенсинов насекомых характеризуется заметной гомологией на всех участках молекул (рис. 7). Несколько особняком в сравниваемом ряду гомолопгчных пептидов стоит структура дефенсина из стрекозы Аеясззла суалеа — представителя одного из наиболее эволюционно древних отрядов насекомых (04)она)а).
Однако среди дефенсинов, выделенных из гемолимфы представителей нмолодых» отрядов, также встречаются исключения, кж в случае сапецина В из серой мясной мухи Яагсорзза8а реге8Нла. Дефенсины насекомых являются катионными (оснбвными) молекулами, состоящими из 38 — 43 аминокислотных остатков. Исключение из этого правила составляют 2 пептида: — сапецнн В (34 аминокислоты) и роялизин (51 аминокислота). Последний выделен как из маточного молочка пчел (откуда и получил свое экзотическое название), тах и гемолимфы взрослого животного (имаго).
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
