Реферат

по биологии

на тему:

"Дефенсины беспозвоночных животных"

2008

1. Дефенсины насекомых

Дефенсины насекомых были открыты независимо друг от друга двумя группами исследователей. Первоначально они были обнаружены в культуральной среде клеток NIH Sape-4, которые представляют собой поддерживаемую in vitro линию эмбриональных клеток серой мясной мухи Sarcophaga peregrina. Эти пептиды в литературе получили название сапецины. В 1989 г. французские исследователи выделили из гемолимфы личинки падальной мухи Phormia terranovae два антибактериальных пептида, получивших название формицин А и формицин В, которые имели частичное структурное сходство с дефенсином NP-1 из псевдоэозинофилов и альвеолярных макрофагов кролика.

Сравнение первичной структуры формицин а, выделенного из гемолимфы личинки падальной мухи, и дефенсина NP-1 из нейтрофилов кролика

Первичные структуры дефенсинов насекомых

Жирным шрифтам отмечены консервативные аминокислотные остатки. X - С-концевая часть роялизина: TSFK0LWDKYF.

В дальнейшем выяснилось, что эта гомология носит случайный характер и, как правило, не свойственна пептидам, принадлежащим к семейству дефенсинов насекомых, которых сейчас ухе известно более десятка. В частности, из представителей отряда двукрылых кроме формицинов и сапецинов были выделены и секвенированы дефенсины из мухи-пчеловидки Eristalis tenax, плодовой мушки Drosophila melanogaster, комара Aedes aegypti; из отряда жесткокрылых, или жуков, — из Zophobas atrarus, Tenebrio molitor, Allomyrina dichotoma; из отряда полужесткокрылых — из бескрылого красного клопа Pyrrhocoris apterus, зеленого древесного клопа Palomena prasina; из отряда перепончатокрылых — из медоносной пчелы Apis mellifera и шмеля; из отряда Odonata таким представителем является стрекоза Aeschia cyanea.

Первичная структура большинства представителей дефенсинов насекомых характеризуется заметной гомологией на всех участках молекул. Несколько особняком в сравниваемом ряду гомологичных пептидов стоит структура дефенсина из стрекозы Aeschna суа-пеа — представителя одного из наиболее эволюционно древних отрядов насекомых. Однако среди дефенсинов, выделенных из гемолимфы представителей «молодых» отрядов, также встречаются исключения, как в случае сапецина В из серой мясной мухи Sarcophaga peregrina. Дефенсины насекомых являются катионными молекулами, состоящими из 38—43 аминокислотных остатков. Исключение из этого правила составляют 2 пептида: — сапецин В и роялизин. Последний выделен как из маточного молочка пчел, так и гемолимфы взрослого животного. Для всех дефенсинов насекомых характерно присутствие 6 консервативно расположенных цистеиновых остатков, образующих стереотипно 3 внутримолекулярных дисульфидных мостика. Изучение надпервичной структуры формицина А методом ядерного магнитного резонанса выявило в его молекуле 3 различно организованных участка в пептидной цепи: гибкий и малоупорядоченный N-концевой, включающий аминокислотные остатки от 1-го до 13-го, центральный, представленный амфипатической а-спиралью, и третий — С-концевой, являющийся р-слоем, сформированным 2 антипараллельными Р-тяжами, которые связаны Р-изгибом. Дисульфидные мостики являются фактором, стабилизирующим вторичные структуры пептидов и поддерживающим их третичную структуру, которая необходима для максимальной реализации антимикробных свойств дефенсиновой молекулы. ............