Войти
| Бета дефенсин | |||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
 | |||||||||
| Идентификаторы | |||||||||
| Символ | Defensin_beta | ||||||||
| Pfam | PF00711 | ||||||||
| InterPro | IPR001855 | ||||||||
| SCOPe | 1bnb / SUPFAM | ||||||||
| суперсемейство OPM | 54 | ||||||||
| белок OPM | 1ut3 | ||||||||
| |||||||||
Бета-дефенсины представляют собой семейство дефенсинов млекопитающих. Бета-дефенсины представляют собой антимикробные пептиды, участвующие в устойчивости эпителиальных поверхностей к микробной колонизации.
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 делятся на категории альфа, бета и тета. Бета-дефенсины есть у каждого вида млекопитающих, исследованных до сих пор. У коров в нейтрофилах содержится до 13 бета-дефенсинов. Однако у других видов бета-дефенсины чаще продуцируются эпителиальными клетками, выстилающими различные органы (например, эпидермис, бронхиальное дерево и мочеполовые пути.
Бета-дефенсины человека, кролика и морской свинки, а также бета-дефенсин-2 человека (hBD2) индуцирует активацию и дегрануляцию тучных клеток, что приводит к высвобождению гистамина и простагландина D2.
β-дефенсины кодируют гены, которые влияют на функцию врожденной иммунной системы. Эти гены отвечают за производство антимикробных пептидов, обнаруженных в белых кровяных тельцах, таких как макрофаги, гранулоциты и NK-клетки, β-дефенсины также обнаруживаются в эпителиальных клетках. Однонуклеотидный полиморфизм (SNP ) находятся в гены, кодирующие β-дефенсины. Присутствие SNP ниже в кодирующих областях по сравнению с некодирующими областями. Появление SNP в кодирующей области с большой вероятностью повлияет на устойчивость к инфекциям за счет изменений в белковых последовательностях, которые вызовут различные биологические функции.
Рецепторы, такие как toll-подобные рецепторы (TLR) и nod-подобные рецепторы (NLR) активируют иммунную систему путем связывания лигандов, таких как липополисахариды и пептидогликан. Toll-подобные рецепторы экспрессируются в эпителиальных клетках кишечника или антигенпрезентирующих клетках (APC), таких как дендритные клетки, В-лимфоциты и макрофаги. Когда рецепторы активируются, происходит каскадная реакция, и высвобождаются такие вещества, как цитокины и антимикробные пептиды.
β-дефенсины являются катионными и поэтому могут взаимодействовать с мембраной вторгающихся микробов, которые являются отрицательными из-за липополисахаридов (LPS) и липотейхоевой кислоты (LTA) обнаружен в клеточной мембране. Пептиды обладают более высоким сродством к сайту связывания по сравнению с ионами Ca2 + и Mg2 +. Следовательно, пептиды будут обмениваться местами с этими ионами, влияя, таким образом, на стабильность мембраны. Пептиды имеют больший размер по сравнению с ионами, которые вызывают изменения в структуре мембраны. Из-за изменений электрического потенциала пептиды будут проходить через мембрану и, таким образом, агрегироваться в димеры. Комплекс пор будет создан в результате разрыва водородных связей между аминокислотами на концевом конце цепей, соединяющих мономеры дефенсинов. Образование порового комплекса вызовет деполяризацию мембраны и лизис клеток.
Дефенсины не только обладают способностью укреплять врожденную иммунную систему, но также могут усиливать адаптивную иммунная система посредством хемотаксиса моноцитов, Т-лимфоцитов, дендритных клеток и тучных клеток в место заражения. Дефенсины также улучшают способность фагоцитоза макрофагов.
β-дефенсины классифицируются по трем классам, а β-дефенсины птиц составляют один из классов. Это разделение основано на классификации Чжана, и длина, гомология пептидов и структура гена являются факторами, влияющими на классификацию.
Β-дефенсины птиц разделяются на гетерофилы птиц и негетерофилы. Гетерофилы птиц можно разделить на два подкласса, в зависимости от количества присутствующих гомологичных остатков в геноме.
Гетерофилы птиц не имеют защитных окислительных механизмов, таких как супероксид и миелопероксидаза. Повышение важности неокислительных механизмов, таких как лизосомы и катионные пептиды.
Страусы имеют геном, содержащий кодирующий ген для антимикробного пептида,. Присутствие этого пептида указывает на то, что гены, кодирующие β-дефенсины, существуют в течение длительного времени. Страусы и другие виды ратитов связаны с Palaeognathiformes, старейшим отрядом современных птиц.
Гены β-дефензинов обнаружены в геноме как страуса, так и млекопитающих. Гены, кодирующие β-дефенсины, могут происходить из генов, которые существовали до диверсификации линий птиц и млекопитающих, произошедшей около 150 миллионов лет назад.
Тот факт, что альфа- и тета-дефенсины отсутствуют у более старых позвоночных., как птицы и рыбы, указывает на то, что дефенсины, должно быть, произошли от одного и того же предкового гена, кодирующего β-дефенсины.
Hoover et al. (2001) показали, что происхождение дефенсинов было молекулами, аналогичными β-дефенсинам, которые обнаруживаются сегодня, путем сравнения аминокислот и структур происхождения β-дефенсинов с β- дефенсины насекомых и α-дефенсины млекопитающих. Β-дефенсины, обнаруженные у насекомых, на самом деле были более похожи на происхождение дефенсинов, чем на α-дефенсины, обнаруженные у млекопитающих. Линии насекомых существуют более длительное время по сравнению с линиями млекопитающих, что позволяет предположить, что предки генов, кодирующих дефенсины, существовали долгое время.
Первым обнаруженным бета-дефенсином был антимикробный пептид для трахеи, был обнаружен в дыхательных путях крупного рогатого скота в 1991 году. Первый бета-дефенсин человека, HBD1, был открыт в 1995 году, за ним последовал HBD2 в 1997 году.
DEFB1 ; DEFB103A ; DEFB105A ; ; DEFB106 ; ; ; ; ; ; ; ; DEFB4 ; ;
