WikiDer > Тета-дефенсин

Theta defensin
θ-дефенсин
Ретроциклин-2a.png
Реконструированный человеческий ретроциклин-2 (PDB: 2ATG​)
Идентификаторы
СимволНет данных
PfamPF00879
OPM суперсемейство203
Белок OPM2 атг
Семья UniProt
Pfam match не исключает других дефенсинов.

Тета-дефенсины (θ-дефенсины, ретроциклины, или же демидефензины) являются семьей млекопитающее антимикробные пептиды.[1] Они находятся в нечеловеческомСтарый мир' приматы, но не в человек, горилла, бонобо, и шимпанзе.[2][3]

Структура

Структура человеческого ретроциклин-2 θ-дефенсина
Вторичная структура - Бета-листы синим цветом, петли белым, дисульфиды желтым.
Химическая структура - Пептидный каркас В черном, боковые цепи в белом, дисульфиды желтым.
Мономеры - каждая половина, внесенная каждым из двух предшественников мономера до циклизации, обозначена красным и синим цветом.

θ-дефенсины - это циклические пептиды из 18 аминокислоты (~2 кДа), обладая противомикробный активность против ряда Грамположительный и Грамотрицательный бактерии, грибы, и немного ретровирусы.[4][5][6][7] Они состоят из пары антипараллельные β-листы связаны тремя дисульфидные связи расположены в виде лестницы вдоль листов, образуя чрезвычайно стабильный структура. Кроме того, пептиды могут самоассоциироваться в тримеры.[8]

Биосинтез

В макака резус (Macaca mulatta) и оливковый бабуин (Папио анубис), θ-дефенсины продуцируются из белков-предшественников с 76 аминокислоты каждый. Одна девять аминокислот пептид происходит от каждого предшественника. Два из этих девяти аминокислотных пептидов соединяются вместе с образованием кольцевого дефенсина из 18 аминокислот.[4][5][6][7] Поскольку существует два гена-предшественника (rhesus theta defensin RTD-1 и RTD-2), они могут образовывать 3 разных зрелых θ-дефенсина: гомодимер процессированного RTD-1, гомодимер процессированного RTD-2 или гетеродимер, состоящий из обоих предшественников. . Гетеродимерная форма является наиболее распространенной.

У оливкового павиана были выделены четыре гена-предшественника θ-дефенсина: BTD-a, BTD-b, BTD-c и BTD-d, которые кодируют подразделения A, B, C и D. Эти четыре субъединицы теоретически могут объединяться для получения 10 различных процессинговых дефенсинов. Однако наблюдались только пять: состоящие из субъединиц A + A, A + B, A + C, A + D и B + B (именуемые BTD-3, BTD-1, BTD-4, BTD7 и BTD- 2 соответственно).[7] Наконец, геномы орангутана кодируют 4 гена-предшественника θ-дефенсина, а геномы гиббона кодируют 2.

Мероприятия

Сообщалось о противомикробной активности против бактерии, грибы, оболочечные вирусы, и простейшие. Антимикробная активность обычно проявляется за счет связывания с клеточной мембраной и ее разрушения. Противовирусная активность, по-видимому, связана с их связыванием с сахарным компонентом гликопротеины и блокирование проникновения вирусов в клетку.[9]

Эволюция

Бытие

θ-дефенсины являются чрезвычайно расходящимися членами группы дефенсин белок надсемейство который включает альфа-, бета- и биг-дефенсины. Θ-дефенсины, по-видимому, произошли от генов α-дефенсинов около 40 миллионов лет назад у обезьян Старого Света. По сравнению с их предками α-дефенсина, гены θ-дефенсина урезаны на две половины.[3]

Инактиватор

Хотя обезьяны Нового Света и большие приматы не продуцируют белки θ-дефенсина, их геномы действительно кодируют гены θ-дефенсина, которые являются записано к мРНК но нет переведено из-за преждевременного стоп-кодона.[10] Когда зрелый дефенсин, который будет экспрессироваться, химически синтезированный в лабораторных условиях проявляет антимикробную активность (в том числе анти-ретровирус, отсюда и название «ретроциклин»).[11] Неизвестно, было ли это псевдогенизация давал избирательное преимущество или был обусловлен генетический дрейф. Анти-ВИЧ активность ретроциклинов была дополнительно усилена усилиями по белковой инженерии с целью создания жизнеспособного лечения.

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ Conibear AC, Craik DJ (26 сентября 2014 г.). «Химия и биология тета-дефензинов». Angewandte Chemie International Edition на английском языке. 53 (40): 10612–23. Дои:10.1002 / anie.201402167. ЧВК 7159640. PMID 25079086.
  2. ^ Коул А.М., Ван В., Уоринг А.Дж., Лерер Р.И. (октябрь 2004 г.). «Ретроциклины: использование прошлого как пролог». Curr. Protein Pept. Наука. 5 (5): 373–81. Дои:10.2174/1389203043379657. PMID 15544532.
  3. ^ а б Ли Д., Чжан Л., Инь Х, Сюй Х, Саткоски Траск Дж., Смит Д.Г., Ли И, Ян М., Чжу К. (июнь 2014 г.). «Эволюция α и θ дефенсинов приматов, выявленная с помощью анализа геномов». Отчеты по молекулярной биологии. 41 (6): 3859–66. Дои:10.1007 / s11033-014-3253-z. PMID 24557891.
  4. ^ а б Тан Ю.К., Юань Дж., Осапай Дж., Осапай К., Тран Д., Миллер С.Дж., Уэллетт А.Дж., Селстед М.Э. (октябрь 1999 г.). «Циклический антимикробный пептид, продуцируемый в лейкоцитах приматов лигированием двух усеченных альфа-дефенсинов» (PDF). Наука. 286 (5439): 498–502. Дои:10.1126 / science.286.5439.498. PMID 10521339.
  5. ^ а б Леонова Л., Кокряков В.Н., Алешина Г., Хонг Т., Нгуен Т., Чжао С., Варинг А.Дж., Лерер Р.И. (сентябрь 2001 г.). «Циркулярные минидефенсины и посттрансляционное поколение молекулярного разнообразия». J. Leukoc. Биол. 70 (3): 461–4. PMID 11527997.
  6. ^ а б Тран Д., Чан П.А., Тан Й.К., Юань Дж., Коул Т., Селстед М.Э. (февраль 2002 г.). «Гомодимерные θ-дефенсины из лейкоцитов макака-резуса: выделение, синтез, антимикробная активность и бактериальные связывающие свойства циклических пептидов». J. Biol. Chem. 277 (5): 3079–3084. Дои:10.1074 / jbc.M109117200. PMID 11675394.
  7. ^ а б c Гарсия А.Е., Осапай Дж., Тран ПА, Юань Дж., Селстед, Мэн (декабрь 2008 г.). «Выделение, синтез и антимикробная активность природных изоформ θ-дефенсина из лейкоцитов павиана». Заразить. Иммунная. 76 (12): 5883–5891. Дои:10.1128 / IAI.01100-08. ЧВК 2583559. PMID 18852242.
  8. ^ Дейли Н.Л., Чен Ю.К., Розенгрен К.Дж., Маркс Калифорнийский университет, Филлипс М.Л., Уоринг А.Дж., Ван В., Лерер Р.И., Крейк Д.Дж. (4 сентября 2007 г.). «Ретроциклин-2: структурный анализ сильнодействующего тета-дефенсина против ВИЧ». Биохимия. 46 (35): 9920–8. Дои:10.1021 / bi700720e. PMID 17685559.
  9. ^ Cascales L, Craik DJ (21 ноября 2010 г.). «Встречающиеся в природе кольцевые белки: распределение, биосинтез и эволюция». Органическая и биомолекулярная химия. 8 (22): 5035–47. Дои:10.1039 / c0ob00139b. PMID 20835453.
  10. ^ Венкатараман Н., Коул А.Л., Ручала П., Уоринг А.Дж., Лерер Р.И., Стучлик О., Поль Дж., Коул А.М. (28 апреля 2009 г.). «Пробуждающие ретроциклины: предковые дефенсины человека, активные против ВИЧ-1». PLOS Биология. 7 (4): e95. Дои:10.1371 / journal.pbio.1000095. ЧВК 2672613. PMID 19402752.
  11. ^ Коул А.М., Хонг Т., Бу Л.М., Нгуен Т., Чжао С., Бристоль Дж., Зак Дж. А., Уоринг А. Дж., Ян О. О., Лерер Р. И. (19 февраля 2002 г.). «Ретроциклин: пептид приматов, защищающий клетки от заражения Т- и М-тропными штаммами ВИЧ-1». Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки. 99 (4): 1813–8. Дои:10.1073 / pnas.052706399. ЧВК 122276. PMID 11854483.