Аципенсины - новые антимикробные пептиды из лейкоцитов русского осетра acipenser gueldenstaedtii

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

Антимикробные пептиды (АМП) являются важнейшими компонентами системы врожденного иммунитета человека и животных. Охарактеризован ряд АМП, выделенных нами из лейкоцитов русского осетра Acipenser gueldenstaedtii - представителя подкласса хрящевых ганоидов, формирующих наиболее древнюю группу костных рыб. Структурный анализ пептидов, названных аципенсинами (Ac), показал, что лейкоциты осетра содержат шесть пептидов с молекулярными массами 5336.2, 3803.0, 5173.0, 4777.5 и 5449.4 и 2740.2 Да, обозначенных Ac1-Ac6 соответственно. Нами определены полные первичные структуры всех выделенных пептидов и исследована биологическая активность трех главных компонентов - Ас1, Ас2 и Ac6. Установлено, что Ас1, Ас2, Ас3, Ас4 и Ас5 представляют собой N-концевые ацетилированные фрагменты 1-50, 1-35, 1-49, 1-44 и 1-51 гистона Н2А соответственно, а Ас6 является фрагментом 62-85 гистона Н2А. Выделенные из лейкоцитов пептиды Ас1 и Ас2 обладают высокой антимикробной активностью в отношении грамотрицательных и грамположительных бактерий ( Escherichia coli ML-35p, Listeria monocytogenes EGD, MRSA ATCC 33591), а также гриба Candida albicans 820. Ас6 активен только в отношении грамотрицательной бактерии. Активность Ac1 и Ас2 в отношении гриба и MRSA снижалась при повышении ионной силы раствора. В концентрациях, близких к минимальным ингибирующим, Ас1, Ас2 и Ас6 увеличивали проницаемость наружной мембраны E. coli ML-35p для хромогенного маркера, но их влияние на проницаемость цитоплазматической мембраны бактерии не было существенным по сравнению с действием мембраноактивного пептида протегрина 1. Все три аципенсина не проявляли гемолитической активности в отношении эритроцитов человека в диапазоне концентраций от 1 до 40 мкМ и не оказывали цитотоксических эффектов на клетки К-562 и U-937 (1-20 мкМ) in vitro. Обнаружение в лейкоцитах осетра антимикробных пептидов, производных гистона Н2А, свидетельствует в пользу предположения о биологически значимой роли гистонов и их фрагментов в обеспечении противоинфекционной защиты.

Об авторах

О. В. Шамова

НИИ экспериментальной медицины СЗО РАМН; Санкт-Петербургский государственный университет

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

Д. С. Орлов

НИИ экспериментальной медицины СЗО РАМН; Санкт-Петербургский государственный университет

Email: ovch@ibch.ru
Россия

С. В. Баландин

Институт биоорганической химии им. акад. М.М. Шемякина и Ю.А. Овчинникова РАН; Московский физико-технический институт (государственный университет)

Email: ovch@ibch.ru
Россия

Е. И. Шрамова

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

Email: ovch@ibch.ru
Россия

Е. В. Цветкова

Санкт-Петербургский государственный университет

Email: ovch@ibch.ru
Россия

П. В. Пантелеев

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

Email: ovch@ibch.ru
Россия

Ю. Ф. Леонова

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

Email: ovch@ibch.ru
Россия

A. A. Тагаев

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

Email: ovch@ibch.ru
Россия

В. Н. Кокряков

НИИ экспериментальной медицины СЗО РАМН; Санкт-Петербургский государственный университет

Email: ovch@ibch.ru
Россия

Т. В. Овчинникова

Институт биоорганической химии им. акад. М.М. Шемякина и Ю.А. Овчинникова РАН; Московский физико-технический институт (государственный университет)

Email: ovch@ibch.ru
Россия

Список литературы

  1. Kokryakov V.N. // Ocherki o vrozhdennom immunutete (Essays on the innate immunity). St-Petersburg: Nauka. 2006, P.261
  2. Rieger A.M., Barreda D.R. // Dev. Comp. Immunol. 2011, V.35, №12, P.1238-1245
  3. Cole A.M., Weis P., Diamond G. // J. Biol. Chem. 1997, V.272, №18, P.12008-12013
  4. Douglas S.E., Gallant J.W., Gong Z., Hew C. // Dev. Comp. Immunol. 2001, V.25, №2, P.137-147
  5. Shai Y., Fox J., Caratsch C., Shih Y.L., Edwards C., Lazarovici I.O., P. I.O. // FEBS Lett. 1988, V.242, P.161-166
  6. Shike H., Lauth X., Westerman M.E., Ostland V.E., Carlberg J.M., Van Olst J.C., Shimizu C., Bulet P., Burns J.C. // Eur. J. Biochem. 2002, V.269, P.2232-2237
  7. Park C., Lee J., Park I., Kim M., Kim S. // FEBS Lett. 1997. V. 411. № 2-3. 1997, V.411, №2-3, P.173-178
  8. Wang G., Li J., Zou P., Xie H., Huang B., Nie P., Chang M. // Fish Shellfish Immunol. 2012, V.33, №3, P.522-531
  9. Guo M., Wei J., Huang X., Huang Y., Qin Q. // Fish Shellfish Immunol. 2012, V.32, №5, P.828-838
  10. Marel Mv., Adamek M., Gonzalez S.F., Frost P., Rombout J.H., Wiegertjes G.F., Savelkoul H.F., Steinhagen D. // Fish Shellfish Immunol. 2012, V.32, №3, P.494-501
  11. Maier V.H., Dorn K.V., Gudmundsdottir B.K., Gudmundsson G.H. // Molecular Immunology. 2008, V.45, P.3723-3730
  12. Chang C., Pleguezuelos O., Zhang Y., Zou J., Secombes C. // Infection and Immunity. 2005, V.73, P.5053-5064
  13. Chang C., Zhang Y., Zou J., Nie P., Secombes C. // Antimicrobial Agents and Chemotherapy. 2006, V.50, P.185-195
  14. Scocchi M., Pallavicini A., Salgaro R., Bociek K., Gennaro R. // Comp. Biochem. Physiol. B Biochem. Mol. Biol. 2009, V.152, №4, P.376-381
  15. Bridle A., Nosworthy E., Polinski M., Nowak B. // PLoS One. 2011, V.6, №8, P.e23417
  16. Birkemo G. A., Lüders T., Andersen Ø., Nes I.F., Nissen-Meyer J. // Hipposin, a histone-derived antimicrobial peptide in Atlantic halibut (Hippoglossus hippoglossus). // Biochimica et Biophisica Acta. 2003, V.1646, P.207-215
  17. Park I.Y., Park C.B., Kim M.S., Kim S.C. // FEBS Lett. 1998, V.437, P.258-262
  18. Richards R.C., O’Neil D.B., Thibault P., Ewart K.V. // Biochem. Biophis. Res. Commun. 2001, V.284, P.549-555
  19. Shamova O., Orlov D., Stegemann C., Czihal P., Hoffmann R., Brogden K., Kolodkin N., Sakuta G., Tossi A., Sahl H.G. // International Journal of Peptide Research and Therapeutics. 2009, V.15, №1, P.31-35
  20. Harwig S.S., Chen N.P., Park A.S.K., Lehreer R.I. // Anal. Biochem. 1993, V.208, P.382-346
  21. Schagger H., von Jagow G. // Anal. Biochem. 1987, V.166, P.368-379
  22. Wolf P. // Anal. Biochem. 1983, V.129, №1, P.145-155
  23. Lehrer R.I., Rosenman M., Harwig S.S., Jackson R., Eisenhauer P. // J. Immunol. Methods. 1991, V.137, №2, P.167-73
  24. Lehrer R., Barton A., Ganz T. // J. Immunol. Methods. 1988, V.108, P.153-158
  25. Artamonov A.Yu., Shamova O.V., Kokryakov V.N., Orlov D.S. // Vestnik Sankt-Peterburgskogo Universiteta. 2008, V.3, №2, P.139-142
  26. Mosmann T. // Journal of Immunological Methods. 1983, V.65, P.55-63
  27. Wellner D., Panneerselvam C., Horecker B.L. // Proc. Nat. Acad. Sci. 1990, V.87, P.1947-1949
  28. Sambrook J., Fritsch E.F., Maniatis T. // Molecular Cloning: a laboratory manuals. 2nd ed. New York: Cold Spring Harbor Laboratory Press, 1989. 1989, P.1626
  29. Shamova O.V., Orlov D.S., Ovchinnikova T.V., Sal Kh.G., Tver’yanovich I.A., Popova V.A., Dyubin V.A., Kokryakov V.N. // Fundamentalnye Issledovaniya. 2006, V.1, P.10-13
  30. Marzluff W.F., Wagner E.J., Duronio R.J. // Nat. Rev. Genet. 2008, V.9, №11, P.843-54
  31. Kim H.S., Park C.B., Kim M.S., Kim S.C. // Biochem. Biophys. Res. Commun. 1996, V.229, №2, P.381-7
  32. Kawasaki H., Iwamuro S. // Infect. Disord. Drug Targets. 2008, V.8, №3, P.195-205
  33. Parseghian M., Luhrs K. // Biochem. Cell Biol. 2006, V.84, №4, P.589-604
  34. Rose F.R., Bailey K., Keyte J.W., Chan W.C., Greenwood D., Mahida Y.R.. // Infect. Immun. 1998, V.66, P.3255-3263
  35. Brix K., Summa W., Lottspeich F., Herzog V. // J. Clin. Invest. 1998, V.102, P.283-293
  36. Hiemstra P.S., Eisenhauer P.B., Harwig S.S., van den Barselaar M.T., van Furth R., Lehrer R.I. // Infect. Immun. 1993, V.61, P.3038-3046
  37. Bolton S.J., Perry V.H. // J. Neurocytol. 1997, V.26, P.823-831
  38. Holers V.M., Kotzin B.L. // J. Clin. Invest. 1985, V.76, P.991-998
  39. Evans D.L., Kaur H., Leary J. 3rd., Praveen K., Jaso-Friedmann L. // Dev Comp Immunol. 2005, V.29, №12, P.1049-64
  40. Nauseef W.M., Borregaard N. // Nat. Immunol. 2014, V.15, №7, P.602-11
  41. Zawrotniak M., Rapala-Kozik M. // Acta Biochim Pol. 2013, V.60, №3, P.277-84
  42. Brinkmann V., Reichard U., Goosmann C., Fauler B., Uhlemann Y., Weiss D.S., Weinrauch Y., Zychlinsky A. // Science. 2004, V.303, №5663, P.1532-5
  43. De Zoysa M., Nikapitiya C., Whang I., Lee J.S., Lee J. // Fish Shellfish Immunol. 2009, V.27, №5, P.639-46
  44. Nagaoka I., Hirota S., Yomogida S., Ohwada A., Hirata M. // Inflamm Res. 2000, V.49, №2, P.73-9
  45. Park C.B., Kim H.S., Kim S.C. // Biochem Biophys Res Commun 1998, V.244, №1, P.253-257
  46. Cho J.H., Sung B.H., Kim S.C. // Biochim Biophys Acta. 2009, V.1788, №8, P.1564-9
  47. Koo Y.S., Kim J.M., Park I.Y., Yu B.J., Jang S.A., Kim K.S., Park C.B., Cho J.H., Kim S.C. // Peptides. 2008, V.29, P.1102-1108
  48. Bustillo M.E., Fischer A. L., LaBouyer M.A., Klaips J. A., Webb A.C., Elmore D.E. // Biochim. Biophys. Acta. 2014, V.1838, №9, P.2228-2233
  49. Podda E., Benincasa M., Pacor S., Micali F., Mattiuzzo M., Gennaro R., Scocchi M. // Biochim. Biophysi. Acta. 2006, V.1760, P.1732-1740

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML

© Шамова О.В., Орлов Д.С., Баландин С.В., Шрамова Е.И., Цветкова Е.В., Пантелеев П.В., Леонова Ю.Ф., Тагаев A.A., Кокряков В.Н., Овчинникова Т.В., 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