Цитотоксины кобр: структурная организация и антибактериальная активность

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

Кардиотоксины (цитотоксины, ЦТ) - это выделенные из яда кобр β-структурные белки из 59-61 аминокислотного остатка, антипараллельные цепи которых организованы в виде трех петель. В отличие от нейротоксинов, имеющих такую же пространственную укладку, ЦТ амфифильны. Это обусловлено тем, что окончания их петель сформированы преимущественно гидрофобными аминокислотными остатками, которые окаймляет пояс положительно заряженных остатков лизина и аргинина. Сходным распределением аминокислотных остатков характеризуются линейные (без дисульфидных связей) катионные цитолитические пептиды из ядов других змей и насекомых, которые в настоящее время рассматривают в качестве прототипов соединений, обладающих антибактериальной и противоопухолевой активностью. В представленном обзоре суммированы данные об антибактериальной активности ЦТ и проведено сравнение с активностью линейных пептидов.

Об авторах

П. В. Дубовский

Институт биоорганической химии им. академиков М.М. Шемякина и Ю.А. Овчинникова РАН

Автор, ответственный за переписку.
Email: utkin@mx.ibch.ru
Россия

Ю. Н. Уткин

Институт биоорганической химии им. академиков М.М. Шемякина и Ю.А. Овчинникова РАН

Email: utkin@mx.ibch.ru
Россия

Список литературы

  1. Kini R.M., Evans H.J. // Int. J. Pept. Prot. Res. 1989, V.34, P.277-286
  2. Landon C., Meudal H., Boulanger N., Bulet P., Vovelle F. // Biopolymers. 2006, V.81, P.92-103
  3. Dubovskii P.V., Volynsky P.E., Polyansky A.A., Chupin V.V., Efremov R.G., Arseniev A.S. // Biochemistry. 2006, V.45, P.10759-10767
  4. Bhattacharjya S., Domadia P.N., Bhunia A., Malladi S., David S.A. // Biochemistry. 2007, V.46, P.5864-5874
  5. Dubovskii P.V., Volynsky P.E., Polyansky A.A., Karpunin D.V., Chupin V.V., Efremov R.G., Arseniev A.S. // Biochemistry. 2008, V.47, P.3525-3533
  6. Abbassi F., Lequin O., Piesse C., Goasdoue N., Foulon T., Nicolas P., Ladram A. // J. Biol. Chem. 2010, V.285, P.16880-16892
  7. Legrand B., Laurencin M., Sarkis J., Duval E., Moret L., Hubert J.F., Cohen M., Vie V., Zatyiny-Gaudin C., Henry J., Baudi-Floc’h M., Bondon A. // Biochim. Biophys. Acta. 2011, V.1808, P.106-116
  8. Wang G., Li X., Wang Z. // Nucleic Acids Res. 2009, V.37, №933, P.937
  9. Bauer F., Schweimer K., Kluver E., Conejo-Garcia J.R., Forssmann W.G., Rosch P., Adermann K., Sticht H. // Protein Sci. 2001, V.10, P.2470-2479
  10. Powers J.P.S., Rozek A., Hancock R.E.W. // Biochim. Biophys. Acta. 2004, V.1698, P.239-250
  11. Sayyed-Ahmad A., Kaznessis Y.N. // PloS One. 2009, V.4, №3, P.e4799
  12. Konshina A.G., Dubovskii P.V., Efremov R.G. // Curr. Protein Pept. Sci. 2012, V.13, P.570-584
  13. Yount N.Y., Kupferwasser D., Spisni A., Dutz S.M., Ramjan Z.H., Sharma S., Waring A.J., Yeaman M.R. // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 2009, V.106, P.14972-14977
  14. Dubovskii P.V., Vassilevski A.A., Samsonova O.V., Egorova N.S., Kozlov S.A., Feofanov A.V., Arseniev A.S., Grishin E.V. // FEBS J. 2011, V.278, P.4382-4393
  15. Mader J.S., Hoskin D.W. // Expert Opin. Investig. Drugs. 2006, V.15, P.933-946
  16. Hoskin D.W., Ramamoorthy A. // Biochim. Biophys. Acta. 2008, V.1778, P.357-375
  17. Schweizer F. // Eur. J. Pharmacol. 2009, V.625, P.190-194
  18. Riedl S., Zweytick D., Lohner K. // Chem. Phys. Lipids. 2011, V.164, P.766-781
  19. Fazio M.A., Jouvensal L., Vovelle F., Bulet P., Miranda M.T., Daffre S., Miranda A. // Biopolymers. 2007, V.88, P.386-400
  20. Haney E.F., Hunter H.N., Matsuzaki K., Vogel H.J. // Biochim. Biophys. Acta. 2009, V.1788, P.1639-1655
  21. Feliu L., Oliveras G., Cirac A.D., Besalu E., Roses C., Colomer R., Bardaji E., Pianas M., Puig T. // Peptides. 2010, V.31, P.2017-2026
  22. Fadnes B., Uhlin-Hansen L., Lindin I., Rekdal O. // BMC Cancer. 2011, V.11, P.116
  23. Dubovskii P.V., Konshina A.G., Efremov R.G. // Curr. Med. Chem. 2014, V.21, P.270-287
  24. Nguyen L.T., Chau J.K., Perry N.A., de Boer L., Zaat S.A., Vogel H.J. // PloS One. 2010, V.5, P.e12684
  25. Verardi R., Traaseth N.J., Shi L., Porcelli F., Monfregola L., De Luca S., Amodeo P., Veglia G., Scaloni A. // Biochim. Biophys. Acta. 2011, V.1808, P.34-40
  26. Dufton M.J., Hider R.C. // Pharmacol. Ther. 1988, V.36, P.1-40
  27. Kumar T.K., Jayaraman G., Lee C.S., Arunkumar A.I., Sivaraman T., Samuel D., Yu C. // J. Biomol. Struct. Dyn. 1997, V.15, P.431-463
  28. Kini R.M., Doley R. // Toxicon. 2010, V.56, P.855-867
  29. Chien K.Y., Chiang C.M., Hseu Y.C., Vyas A.A., Rule G.S., Wu W. // J. Biol. Chem. 1994, V.269, P.14473-14483
  30. Dubovskii P.V., Lesovoy D.M., Dubinnyi M.A., Konshina A.G., Utkin Y.N., Efremov R.G., Arseniev A.S. // Biochem. J. 2005, V.387, P.807-815
  31. Dubinnyi M.A., Lesovoy D.M., Dubovskii P.V., Chupin V.V., Arseniev A.S. // Solid State Nucl. Magn. Reson. 2006, V.29, P.305-311
  32. Feofanov A.V., Sharonov G.V., Dubinnyi M.A., Astapova M.V., Kudelina I.A., Dubovskii P.V., Rodionov D.I., Utkin Y.N., Arseniev A.S. // Biochemistry (Mosc.). 2004, V.69, P.1148-1157
  33. Feofanov A.V., Sharonov G.V., Astapova M.V., Rodionov D.I., Utkin Y.N., Arseniev A.S. // Biochem. J. 2005, V.390, P.11-18
  34. Wang C.H., Wu W.G. // FEBS Lett. 2005, V.579, P.3169-3174
  35. Wu M., Ming W., Tang Y., Zhou S., Kong T., Dong W. // Am. J. Chin. Med. 2013, V.41, P.643-663
  36. Wu P.L., Chiu C.R., Huang W.N., Wu W.G. // Biochim. Biophys. Acta. 2012, V.1818, P.1378-1385
  37. Epand R.M., Rotem S., Mor A., Berno B., Epand R.F. // J. Am. Chem. Soc. 2008, V.130, P.14346-14352
  38. Dubovskii P.V., Dementieva D.V., Bocharov E.V., Utkin Y.N., Arseniev A.S. // J. Mol. Biol. 2001, V.305, P.137-149
  39. Dubovskii P.V., Lesovoy D.M., Dubinnyi M.A., Utkin Y.N., Arseniev A.S. // Eur. J. Biochem. 2003, V.270, P.2038-2046
  40. Tjong S.C., Chen T.S., Huang W.N., Wu W.G. // Biochemistry. 2007, V.46, P.9941-9952
  41. Galat A., Gross G., Drevet P., Sato A., Menez A. // FEBS J. 2008, V.275, P.3207-3225
  42. Chen T.S., Chung F.Y., Tjong S.C., Goh K.S., Huang W.N., Chien K.Y., Wu P.L., Lin H.C., Chen C.J., Wu W.G. // Biochemistry. 2005, V.44, P.7414-7426
  43. Dementieva D.V., Bocharov E.V., Arseniev A.S. // Eur. J. Biochem. 1999, V.263, P.152-162
  44. Dauplais M., Neumann J.M., Pinkasfeld S., Menez A., Roumestand C. // Eur. J. Biochem. 1995, V.230, P.213-220
  45. Vyas A.A., Pan J.J., Patel H.V., Vyas K.A., Chiang C.M., Sheu Y.C., Hwang J.K., Wu W.G. // J. Biol. Chem. 1997, V.272, P.9661-9670
  46. Vyas K.A., Patel H.V., Vyas A.A., Wu W.G. // Biochemistry. 1998, V.37, P.4527-4534
  47. Pal S.K., Gomes A., Dasgupta S.C., Gomes A. // Indian J. Exp. Biol. 2002, V.40, P.1353-1358
  48. de Lima D.C., Abreu A.P., de Freitas C.C., Santos D.O., Borges R.O., Dos Santos T.C., Cabral M.R., Rodrigues C.R., Castro H.C. // Evid. Based Complement. Alternat. Med. 2005, V.2, P.39-47
  49. Koh D.C., Armugam A., Jeyaseelan K. // Cell. Mol. Life Sci. 2006, V.63, P.3030-3041
  50. Samy P.R., Gopalakrishnakone P., Thwin M.M., Chow T.K., Bow H., Yap E.H., Thong T.W. // J. Appl. Microbiol. 2007, V.102, P.650-659
  51. Gomes A., Bhattacharjee P., Mishra R., Biswas A.K., Dasgupta S.C., Giri B. // Indian J. Exp. Biol. 2010, V.48, P.93-103
  52. Kapoor V.K. // Indian J. Exp. Biol. 2010, V.48, P.228-237
  53. King G.F. // Expert Opin. Biol. Ther. 2011, V.11, P.1469-1484
  54. Lazarev V.N., Govorun V.M. // Appl. Biochem. Microbiol. 2010, V.46, P.803-814
  55. Koh C.Y., Kini R.M. // Toxicon. 2012, V.59, №4, P.497-506
  56. Talan D.A., Citron D.M., Overturf G.D., Singer B., Froman P., Goldstein E.J. // J. Infect. Dis. 1991, V.164, P.195-198
  57. Thomas R.G., Pough F.H. // Toxicon. 1979, V.17, P.221-228
  58. Glaser H.S.R. // Copeia. 1948, P.245-247
  59. Stiles B.G., Sexton F.W., Weinstein S.A. // Toxicon. 1991, V.29, P.1129-1141
  60. Okubo B.M., Silva O.N., Migliolo L., Gomes D.G., Porto W.F., Batista C.L., Ramos C.S., Holanda H.H., Dias S.C., Franco O.L., Moreno S.E. // PLoS One. 2012, V.7, P.e33639
  61. Rima M., Accary C., Haddad K., Sadek R., Hraoui-Bloquet S., Desfontis J.C., Fajloun Z. // Infect. Disord. Drug. Targets. 2013, V.13, P.337-343
  62. Stocker J.F., Traynor J.R. // J. Appl. Microbiol. 1986, V.61, P.383-388
  63. Samy P.R., Pachiappan A., Gopalakrishnakone P., Thwin M.M., Hian Y.E., Chow V.T., Bow H., Weng J.T. // BMC Infect. Dis. 2006, V.6, P.100
  64. Lee M.L., Tan I.O., N.H. I.O., Fung S.Y., Sekaran S.D. // Comp. Biochem. Physiol. C. Toxicol. Pharmacol. 2011, V.153, P.237-242
  65. Samy P.R., Gopalakrishnakone P., Ho B., Chow V.T. // Biochimie. 2008, V.90, P.1372-1388
  66. Aloof-Hirsch S., de Vries A., Berger A. // Biochim. Biophys. Acta. 1968, V.154, P.53-60
  67. Mollmann U., Gutsche W., Maltz L., Ovadia M. // Toxicon. 1997, V.35, P.487-487
  68. Raghuraman H., Chattopadhyay A. // Biosci. Rep. 2007, V.27, P.189-223
  69. Kozlov S.A., Vassilevski A.A., Feofanov A.V., Surovoy A.Y., Karpunin D.V., Grishin E.V. // J. Biol. Chem. 2006, V.281, P.20983-20992
  70. Vassilevski A.A., Kozlov S.A., Zhmak M.N., Kudelina I.A., Dubovskii P.V., Shatursky O.Y., Arseniev A.S., Grishin E.V. // Rus. J. Bioorgan. Chem. 2007, V.33, P.376-382
  71. Torres A.M., Wong H.Y., Desai M., Moochhala S., Kuchel P.W., Kini R.M. // J. Biol. Chem. 2003, V.278, P.40097-40104
  72. Nair D.G., Fry B.G., Alewood P., Kumar P.P., Kini R.M. // Biochem. J. 2007, V.402, P.93-104
  73. Wang Y., Hong J., Liu X., Yang H., Liu R., Wu J., Wang A., Lin D., Lai R. // PLoS One. 2008, V.3, P.e3217
  74. Chen L.W., Kao P.H., Fu Y.S., Lin S.R., Chang L.S. // Toxicon. 2011, V.58, №1, P.46-53
  75. Bhunia A., Domadia P.N., Torres J., Hallock K.J., Ramamoorthy A., Bhattacharjya S. // J. Biol. Chem. 2010, V.285, P.3883-3895
  76. Piers K.L., Brown M.H., Hancock R.E. // Antimicrob. Agents Chemother. 1994, V.38, P.2311-2316
  77. Arcidiacono S., Soares J.W., Meehan A.M., Marek P., Kirby R. // J. Pept. Sci. 2009, V.15, P.398-403
  78. Chen L.W., Kao P.H., Fu Y.S., Hu W.P., Chang L.S. // Peptides. 2011, V.32, №8, P.1755-1763
  79. Kao P.H., Lin S.R., Hu W.P., Chang L.S. // Toxicon. 2012, V.60, P.367-377
  80. Marchot P., Bougis P.E., Ceard B., van Rietschoten J., Rochat H. // Biochem. Biophys. Res. Commun. 1988, V.153, P.642-647
  81. Smith C.A., Hinman C.L. // J. Biochem. Mol. Toxicol. 2004, V.18, P.204-220
  82. Smith C.A., Hinman C.L. // Arch. Biochem. Biophys. 2004, V.432, P.88-101
  83. Shenkarev Z.O., Balandin S.V., Trunov K.I., Paramonov A.S., Sukhanov S.V., Barsukov L.I., Arseniev A.S., Ovchinnikova T.V. // Biochemistry. 2011, V.50, P.6255-6265
  84. Kaplan N., Morpurgo N., Linial M. // J. Mol. Biol. 2007, V.369, P.553-566
  85. Dubovskii P.V., Vorontsova O.V., Utkin Y.N., Arseniev A.S., Efremov R.G., Feofanov A.V. // Mendeleev Communications. 2015. in press.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Дубовский П.В., Уткин Ю.Н., 2014

Creative Commons License
Эта статья доступна по лицензии Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Данный сайт использует cookie-файлы

Продолжая использовать наш сайт, вы даете согласие на обработку файлов cookie, которые обеспечивают правильную работу сайта.

О куки-файлах