Кокряков - Биология антибиотиков животного происхождения - 1999 (947290), страница 8
Текст из файла (страница 8)
Лерера протегринами (ргоге8г!лг от лат. ргоге8еге, т.е. защища4ль, лрикрмвапгь), была установлена нами совместно с американскими исследователями из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе методом автоматической деградации белхов по Эдмзну на установке Ропоп Мобе1 2090 (рис.10). Очевидна принадлежность 3 выделенных компонентов к одной группе веществ: протегрин РО-1 (наиболее подвижный в кислой электрофорегической среде компонент) и РО-3 (наименее подвижный при электрофорезе компонент) содержат по 18 аминокислотных остатхов и пржтически идентичны, за исключением 4-го остатка, который в молекуле первого представлен арпгнином, а второго — глицином.
Протегрин РО-2 короче РО-1 на 2 амннокислотных остатка и в 14-м положении содержит изолейцин вместо валина. Четыре остатка цистеина образуют 2 дисульфидных мосгнха, поскольку свободные 8Н-группы не определяются в пептидах реагентом Эллмана (Ко)ггуа)гоч ег а1., 1993). Структура протегринов (рис. 10) характеризуется наличием одного блока из 3 остатков аргннина, а также двумя днсульфидными связями, формирующими классическую структуру типа антипарзллельной !)-шпильки (двухтяжевый антипараллельный !3-слой). Эта структура РС-1 РС-2 РС-З РС-4 РС-5 т-1 т-и т-пг Р-1 Р-11 В ВССвт.стсвввгсчсчСВ Вссвьстсвввгсгсч В6661стсвввгсчсчСВ вссвьстсвсмгсгсчсв ВССВССУСВРВРСУСУСВ к-мс — гвус-тв61стввсв в-мс — гвчс-твсгствксв к-мс — гвчс-твсгствксв Ввмс-"гвус-твсгствксв ввмс — гвчс-тксгствксв ВВУСВ61кгсвввссстткстмвгт Рис.
11. Псрввчввв структурв протсгринов (Р44), твкмплсзввов (Т), попвфсиузи- нов (Р) в вндроктовввв (А) вз гсмолиифы скорпвонв. была подтверждена ЯМР-спектроскопическим исследованием растворов пептида РО-1 (Райглег ег а1., 1996). Тяжи в 11-слое соединены Д-изгибом.
Было выделено из лейкоцитов свиньи 3 пептида (Р0-1, Р0-2, Р0-3), н струхгура еще двух (Р0-4, РО-5) (22зао ег а1., 1994, 1995) установлена в ходе клонирования и секвенирования структуры их генов. Сравнение первичной структуры протегринов со структурами дефенсинов кролиха, человека и тахиллезина выявляет заметное сходство отдельных участков молекул свиных полипептидов с кроличьими. Максимальная степень структурной гомологии выявлена между протегрином РО-3 (041.С1СКККРС15) н кроличьим дефенсином 14!Р-3а (0,1САСКККРС„), известным в литературе также как кортикостатин-1 (С8-1) (е.йо ег а1., 1988).
Это дает основание предположить наличие у них сходных функциональных свойств. В условиях ш ушо протегрины проявляют активность в отношении широкого спектра микроорганизмов: Ызгепа п2опосуго8епез, Егсйег1СЬ!а со!Ь Сап4$и(а а!Ь!Сале (Ко)сгуакоч еГ а1., 1993), Хеггепа 8ологРЬоеае (Оо еГ а1., 1996), СЬ!аглуйа гтасйогпаг12 (Уазш ег а1., 1996), МусоЬасгеггигл гиЬегси!ог!г (Мгукатча ег з1., 1996), вирусов иммунодефицита человека (Тап1апшга ег а1., 1995).
Антимнкробная активность РО-1 сопоставима с тжовой дефенсина кролика 14(Р-1 (Ко)оуз1соч ег а1., 1993). Вследсгвие меньшей молекулярной массы протегринов по сравнению с дефенсинами первые являются перспективным объектом для химического синтеза и фармакологических исследований. Третичная структура протегрина РО-1 сходна с тжовой тахиплезина-1 и полифемузина — антибиотических пептидов из гемоцитов подковообразных крабов Тасйур!еиг гги(епталгз (14!З1сапюга ег а1., 1988) и Ыти!иг ро!урйеп4иг (Мтуага ег а1., 1989), которые являются представителями древней группы беспозвоночных животных, относящихся к подклассу Хтрйозога (мечехвосты) класса Мегозгопгага (меростомовые) подтнпа СЬе11сегага (хелицеровые) типа Атт)цороева (членистоногие).
Причем структурная гомология сравниваемых пептидов на уровне аминокислотной последовательности относительна, тах кзк расположение 4 цистеинов, образующих 2 внутримолекулярных дисульфидных мостика, и большинства сходных аминокислотных остатков у сравниваемых пептидов (протегрины, тахиплезины, полифемузины) различно (рис. 11). В то же самое время аранжировка их 30 8 — 8-связей и общая третичная структура (классическая р-шпилька, образованная двумя антипараллельными )3-тяжами) у них идентичны (Ра1ипег е( а1., 1996; Та|нашита ег а1., 1993).
Пептнд, более гомологичный по первичной структуре тахнплезину, был выделен и секвеннрован из гемолнмфы скорпиона Алх(гас(опия пияггп115 (ЕЬгег-8аЬайег е( а1., 1996) (рнс. 11). Общность ряда структурных и функциональных свойств дефенсинов и протегринов ставит вопрос о природе установленного подобия. Относится ли оно к гомологии, т.
е. обьясняется дивергентной эволюцией от общего предшественника, нли к аналопхи, т. е. возникло в результате конвергентной эволюции к структуре, обеспечивающей реализацию важных биологических функций (Шульц, Ширмер, 1982)? Дефенсины синтезируются в клетке в форме препродефенсина, состоящего из сигнального гидрофобного пептида и анионного пропептида, отщепляющихся в аппарате Гольджи от конечной молекулы при ее упаковке в азурофильные гранулы (М|сЬае15оп е( а1., 1992). Протегрины же синтезируются в виде молекулы-предшественницы (8(опс1, Еапе(б, 1993а, 1993Ь; Е.Ьао ег а1., 1994), основной Х-концевой частью которой является белок, относящийся к группе ин|ибиторов катепсина 1.
(кателин) (К|гоп)а е( а1., 1989). Принципиальное отличие в организации генов, ответственных за синтез дефенсинов и протегринов, свидетельствует, скорее всего, в пользу конвергептного варианта происхождения структурного подобия сравниваемых пептидов. Однако нельзя исключить, что формирование генов протегринов произошло в ходе хромосомных перестроек по типу межхромосомной транслокации гена дефенсина с утратой части его генетического материала. Окончательное решение этого вопроса остается предметом дальнейших исследований. 15Ь АНТИМИЕРОБНЫЕ ПЕПТИДЫ С ОДНОЙ ДИСУЛЬФИДНОЙ СВЯЗЬЮ Из лейкоцитов крови крупного рогатого скота еще в 1988 г. был выделен оснбвный пептид из 12 амннокислотных остатков (додекапептид) с одной дисульфидной смзью: К1 СК)ЧЧ1КЧСК (Кошео е| а1., 1988). Коммерческое название химически синтезированного, структурно идентичного пептида носит название бактенецин.
Структурно бактенецин ничего общего не имеет с 2 пептидамн Вас5 и Вас7„ также вьщеленными из нейтрофнлов крупного рогатого скота (Ргап(ь е| а1., 1')90), которые будут рассмотрены в разделе 1.10, так же как и с семейством антимикробных пептидов из кожи разных видов лягушек. Последние, как и бактенецнн, являются пептидами с одной дисульфидной связью, образующей небольшой цикл из 7 аминокислотных остатков в С-концевом участке молекулы (рис.
12). В настоящее время описаны 3 основные подгруппы этого семейства: бревинины-1, бревинины-2 и эскулентины. Основным источником пептидов является кожа лягушек Вала Ьгечярос(а (Моп)Ха|на ег а)., 1992), Капа еяси1елга (81шшасо е( а1., 1993, 1994) и Кала р(р(еле (Ноп)ьахча ег а1., 1985). Структура пептидов Г|.РЧЬАС1ААКЧЧРАЬГСК1ТККС ГЬРЬЬА61,ААМГЬРКХ ГСК1ТРКС ГЬРА1 ГВИУОООРЧРТ11С51ТККС Ч 1 Р ГЧА 5 ЧААЕНИОНЧ|САА5 ВКС ГЬРЬЬАСЬААНГГРКХГСКХТВКС ГГСБЫК1ЧРАИ1РК1|СК1ТВКС ГЬРХ ХАСЧАААЧГРКХ ГСАХЭККС ГЬРХХАБХААКЧГРКХРСАХЭККС ГЬР11А5ЧААКЧГ5КХГСА15ККС Наименование пептидов Бревинин-1 Бревинин-1Е Бренниим 1Ев Бревимин-1ЕЬ Бревинин-1ЕС Ранвлексин Пивники 1 Пилинин Пнсинин 111 6-ььояькаГААТАакачьояььятляскькктс 6-1иотькеьактаакаА1пяььекаяскь5606 6-1ЬОТ1КЬЛА15ААКСААОБЬЧИКА5СКЬ566С 6-ХьотьккьвктвакавьоаьчниаяскьБаас с|ььокькнтактвакачьояььлтвяскьяаас 6-1ЬОЯЬКШ.АКЛАС- †-01ЬЬИКА5СКЬ566С 6-110кькиГАкача — — Ояььикаяскьяаас 6-ХИОТЬКВЬАКТАСКСАЬОЯЬЧКНХЬЯСКЬЯБСС Бревимин-2 Бревинин-2Е Бревимин-2Ев Бревинин-2ЕЬ Бревинин-2Ес Бревимим-2ЕС Бревинин-2Ее Брееиннн-25| 61Г5КЬБВКК1КИЬШ56ЬКНЧСКЕЧСНОЧЧВТ6101АССК1КБЕС 61Г5КЬАБКК1КНЬЫ56ЬКПЧБКЕЧ6НОЧЧВТ6101АССК1КСЕС 61Г5К|АБККЬКНЬЬ156ЬКНЧСКЕЧБНОЧЧВТ6101АССК1КБЕС 611 5 ЬЧК6ЧАКЬА6К61,АКЕ66КГБЬЕЫАСК 1АКОС 61Г5ЬЧКСААК|.АСКСЬАКЕСБКГБЬЕЫАСКХАКСС Эскулентин-1 Эскулентин-1а Эскулентин-10 Эскулентин-2в Эскулемтин-|Ь Рис.
12. Первичные структуры антныикробных пептхшов иэ кожи лкхухпек Яапа Ькеу|ра|(а (бревинины), Яапа я|си)ел|а (эскулеитины), Яапа са|еяЬе|ала (ранялексин) и Яапа р|р|епя (пипинины). Структурно эти антнмикробные пептиды отличаются от магейнинов, которые впервые выделены из кожи шпорцевой лягушки Хепория 1ае- Ч15 (Еа51о11, 1987) и не содержат цисгеина, но являются сильными ан- тибиотическнми веществами (раздел 1.9). 1.7. ПистеиысОдержАщие пептиды с БОльшим числОм а — а-СВЯЗЕЙ Цнстеннсодержапше антнмикробные пептнды с более чем 3 дисуль фндными смзяыи описаны у животных, принадлежащих к разным таксономическим группам. Они, как правило, не образуют структурно-родственных семейств, но их роль в обеспечении врожденного иммунитета к инфекции в ряде случаев, по-внднмому, значима Антимикробный пептнд с 4 дисульфидными смзями (ЕХАР-2) был выделен из нейтрофилов лошади, в которых отсутствуют характерные для других видов млейопнтаюших дефенсины (Соп(о ег а1., 1992а, 1992Ь).
Наряду с антибактериальной активностью он в условиях ш чцго проявляет избирательное ннгнбнрование микробных сериновых протеиназ (Сомо ес а1., 1993). Из полостной жидкости свиной аскарнды Аясаля яии|п (подтнп Хеша(обея, тип круглые черви — Хешаб|СЬ|пп(Ьея) выделен, очищен и частично секвенирован антимнкробный пептид с 4 дисульфндными смзями, полная структура которого выведена из нуклеотидной последовательности его клонированного гена (Ка(о, Кол|а(зп, 1996): АЧОР88САКМ1)ЧРО1,8КЧАОО1.С188СКР()ХСОТОНСЕККООКР- з в.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
