Войти
| Дефенсин млекопитающих | |||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
 Структура дефенсина HNP-3. | |||||||||
| Идентификаторы | |||||||||
| Символ | Defensin_1 | ||||||||
| Pfam | PF00323 | ||||||||
| InterPro | IPR006081 | ||||||||
| ПРОФИЛЬ | PDOC00242 | ||||||||
| ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ | 1df n / SUPFAM | ||||||||
| TCDB | 1.C.19 | ||||||||
| суперсемейство OPM | 54 | ||||||||
| белок OPM | 1tv0 | ||||||||
| |||||||||
Альфа-дефенсины представляют собой семейство пептидов дефенсина млекопитающих подсемейства альфа. У млекопитающих они также известны как криптдин и вырабатываются в тонкой кишке. Cryptdin - это портмоне из крипты и дефенсина.
Дефенсины представляют собой катионные микробицидные пептиды 2-6 кДа, активные против многих грамотрицательных и грамположительных бактерий, грибов и вирусов в оболочке, содержащие три пары внутримолекулярных дисульфидных связей. В зависимости от размера и характера дисульфидных связей дефенсины млекопитающих подразделяются на альфа, бета и тета категории. Альфа-дефенсины, которые были идентифицированы у людей, обезьян и нескольких видов грызунов, особенно распространены в нейтрофилах, некоторых популяциях макрофагов и клетках Панета тонкого кишечника.
Дефенсины продуцируются конститутивно и / или в ответ на микробные продукты или провоспалительные цитокины. Некоторые дефенсины также называют кортикостатинами (CS), потому что они ингибируют стимулируемое кортикотропином производство кортикостероидов. Механизм (ы), посредством которого микроорганизмы убиваются и / или инактивируются дефенсинами, полностью не изучен. Однако обычно считается, что убийство является следствием разрушения микробной мембраны. Полярная топология дефенсинов с пространственно разделенными заряженными и гидрофобными областями позволяет им встраиваться в фосфолипидные мембраны так, что их гидрофобные области находятся внутри липидной мембраны, а их заряженные (в основном катионные) области взаимодействуют с анионными головными группами фосфолипидов и вода. Впоследствии некоторые дефенсины могут агрегировать с образованием пор, похожих на каналы; другие могут связываться с микробной мембраной и покрывать ее «ковровым» образом. Конечным результатом является нарушение целостности и функции мембраны, что в конечном итоге приводит к лизису микроорганизмов. Некоторые дефенсины синтезируются как пропептиды, которые могут иметь отношение к этому процессу. Альфа-дефенсины кишечника мыши при первом открытии исторически назывались криптдинами.
HNP-1, HNP-2 и HNP-3 кодируются двумя генами DEFA1 и DEFA3, локализованными на хромосоме 8, местоположение 8p23.1. DEFA1 и DEFA3 кодируют идентичные пептиды, за исключением превращения первой аминокислоты из аланина в HNP-1 в аспарагиновую кислоту в HNP-3; HNP-2 представляет собой усеченную на N-конце изоформу, в которой отсутствует первая аминокислота. Пептиды нейтрофилов человека обнаруживаются в атеросклеротических артериях человека, ингибируют метаболизм ЛПНП и фибринолиз и способствуют связыванию Lp (a).
Как и другие альфа-дефенсины, криптдины представляют собой небольшие катионные пептиды длиной 32-36 аминокислот. Они содержат 6 консервативных цистеинов, которые образуют тридисульфидный массив с расположением пар цистеинов, которые типичны для альфа-дефенсинов. Криптдины также демонстрируют вторичную и третичную структуру, в которой преобладает трехцепочечный бета-лист. Топология, которая возникает из этой структуры, представляет собой амфипатическую глобулярную форму, в которой концы спарены напротив полюса, включающего кластер катионных остатков.
Последовательности основных человеческих α-дефенсинов:
| Ген | Псевдонимы | Пептид | Последовательность | |
|---|---|---|---|---|
| DEFA1 | HNP1 | нейтрофильный пептид человека 1 | ACYCRIPACIAGERRYGTCIYQGRLWAFCC | |
| HNP2 | нейтрофильный пептид человека 2 | CYCRIPACIAGERRYGTCIYQGRLWAFCC | ||
| DEFA3 | HNP3 | нейтрофильный пептид человека 3 | DCYCRIPACIAGERRYGTCIYQGRLWAFCC <144171>DEFA4 <145171>DEFA4 51>нейтрофильный пептид 4 человека | VCSCRLVFCRRTELRVGNCLIGGVSFTYCCTRV |
| DEFA5 | HD5 | дефенсин человека 5 | ATCYCRHGRCATRESLSGVCEISGRLYRLCEF | |
| DEFA5 | ||||
| DEFA5.>человеческий дефенсин 6 | AFTCHCRRSCYSTEYSYGTCTVMGINHRFCCL |
Гены, кодирующие криптдины, расположены на проксимальном плече хромосомы 8 мыши. Они похожи на другие гены кишечных альфа-дефенсинов в том, что они включают два экзона структура. Первый экзон кодирует N-концевой канонический сигнальный пептид и прорегион, который присутствует в предшественнике криптдина. Процессированный зрелый пептид кодируется вторым экзоном, который отделен от первого экзона интроном размером ~ 500 п.н..
, биосинтезируемым как предшественники, обладающие анионным N -концевой прорегион, криптдины упакованы в апикально направленные секреторные гранулы клеток Панета. Во время этого процесса и, возможно, после него предшественники расщепляются матриксной металлопротеиназой-7 (матрилизин; ММР-7 ). В результате этого протеолиза С-концевая зрелая форма высвобождается из прорегиона.
Обладает способностью уничтожать грамположительные и грамотрицательные бактерии, грибы, спирохеты. и некоторые вирусы с оболочкой, криптдины классифицируются как антимикробные пептиды широкого спектра действия. Хотя он наименее экспрессируется из шести изоформ, криптдин-4 является наиболее бактерицидным. Прокриптдины, однако, небактерицидны и, следовательно, требуют деградации прорегиона ММП-7 для активации. В ответ на бактериальные антигены клетки Панета высвобождают свои секреторные гранулы в просвет крипт кишечника. Здесь криптдины, наряду с другими антимикробными пептидами, экспрессируемыми клетками Панета, способствуют формированию врожденного иммунитета слизистой оболочки кишечника , очищая крипту кишечника от потенциальных вторгающихся патогенов.
Первоначально пептиды альфа-дефенсина человека были выделены из нейтрофилов и, таким образом, названы пептидами нейтрофилов человека. Пептиды нейтрофилов человека также известны как α- дефенсины.
Альфа-дефенсины (HNP), полученные из нейтрофилов человека, способны усиливать фагоцитоз макрофагами мыши. Сообщалось, что HNP1-3 увеличивает выработку фактора некроза опухоли (TNF) и IL-1, снижая при этом продукцию IL-10 моноцитами. Повышенные уровни провоспалительных факторов (например, IL-1, TNF, гистамин и простагландин D2) и подавленные уровни IL-10 в месте микробной инфекции, вероятно, усиливают местные воспалительные реакции. Это может быть дополнительно усилено способностью некоторых альфа-дефенсинов человека и кролика ингибировать выработку иммуносупрессивных глюкокортикоидов, конкурируя за связывание адренокортикотропного гормона с его рецептором. Более того, человеческие альфа-дефенсины могут усиливать или подавлять активацию классического пути комплемента in vitro путем связывания с твердофазным или жидкофазным комплементом C1q соответственно. Способность дефенсинов усиливать фагоцитоз, способствовать рекрутированию нейтрофилов, увеличивать продукцию провоспалительных цитокинов, подавлять противовоспалительные медиаторы и регулировать активацию комплемента свидетельствует о том, что дефенсины активируют врожденную воспалительную защиту хозяина от микробной инвазии.
Нейтрофилы дефенсина-1, -3 и -4 человека повышены в назальных аспиратах от детей с естественной аденовирусной инфекцией. В одном небольшом исследовании было обнаружено значительное увеличение уровней альфа-дефенсина в лизатах Т-клеток пациентов шизофренией ; в дискордантных парах близнецов у здоровых близнецов также наблюдалось увеличение, хотя и не такое высокое, как у их больных братьев и сестер.
Антибактериальный анализ виртуального подсчета колоний был первоначально разработан для измерения активности всех шесть человеческих альфа-дефенсинов на одной микропланшете.
HNPs были тщательно изучены в качестве плазменных маркеров ряда заболеваний, таких как атеросклероз, ревматические заболевания, инфекции, рак, преэклампсия и шизофрения. Антитела, направленные против полностью процессированного HNP-1, по-видимому, имеют низкое сродство к пропептидам, проHNP. В недавнем исследовании использовались антитела, направленные против проHNP, чтобы показать, что преобладающие формы альфа-дефенсинов в плазме на самом деле являются проHNP. ProHNP синтезируются исключительно предшественниками нейтрофилов в костном мозге и, по-видимому, являются очень специфическими маркерами гранулопоэза.
Криптдины - это белковые продукты родственного семейства высокополиморфных генов, которые специфично экспрессируется мышами клетками Панета в основании кишечных крипт. Впервые они были охарактеризованы как продукты кДНК, полученных из РНК тонкого кишечника мыши. На сегодняшний день описано более 25 транскриптов, кодирующих cryptdin. Несмотря на экспрессию относительно большого количества изоформ криптдина, только 6 криптдинов были выделены на уровне белка. Традиционная номенклатура помечает изоформы cryptdins-1–6 в порядке обнаружения. Первичные структуры изоформ криптдина очень гомологичны. Большинство различий между изоформами заключается в идентичности остатков на N- и C-концах.
