Peptydy antydrobnoustrojowe

Z Wikipedii, wolnej encyklopedii
Skocz do: nawigacji, wyszukiwania
Podstawy molekularne selektywności komórek peptydów antydrobnoustrojowych.

Peptydy antydrobnoustrojowe – (AMP z ang. antimicrobial peptides) zwane również antybiotykami peptydowymi lub peptydami kationowymi obejmuje wszystkie oligo- i polipeptydy, które zabijają drobnoustroje lub hamują ich wzrost, w tym peptydy, które powstały w wyniku oddzielenia się od większych białek, a także peptydy syntetyzowane nie rybosomalnie. Po raz pierwszy zostały opisane na początku lat osiemdziesiątych u zranionych żab i ropuch. Bezpośrednio po zranieniu, zaobserwowano u nich wydzielanie substancji zabijających drobnoustroje, które nazwano magaininami. Mechanizm działania polegał na przyłączaniu się cząsteczek magininy do drobnoustrojów i niszczeniu ich błon komórkowych[1]. Późniejsze odkrycie pokrewieństwa pomiędzy magaininami, a substancjami wykrytymi u innych gatunków (takimi jak cekropiny u ciem, tachyplezyny u krabów, tioniny u roślin oraz defensyny u ssaków) doprowadziło do wysunięcia hipotezy, że białka antydrobnoustrojowe należą do najstarszych mechanizmów obronnych organizmów wszystkich królestw zarówno roślin jak i zwierząt.

Klasyfikacja peptydów antydrobnoustrojowych[edytuj | edytuj kod]

Klasyfikacja jest niezwykle trudna ze względu na różnorodność budowy. Obecnie przyjmowany podział wyróżnia:

  • peptydy z dominującą zawartością jednego lub kilku aminokwasów (często Pro, Trp, Arg, His),
  • peptydy ze strukturą przeważnie β-płaszczyznową i wewnątrzcząsteczkowym wiązaniem dwusiarczkowym (defensyny i protegryny)
  • α-helikalne peptydy o właściwościach amfipatycznych (magaininy, cekropiny).

Wyróżniono także inne klasy peptydów, mianowicie, peptydy o strukturze pętli z pojedynczym mostkiem dwusiarczkowym, fragmenty peptydów i peptydy anionowe, połączone czynnikami powierzchniowymi.

Mechanizmy przenikania AMP przez błonę cytoplazmatyczną[edytuj | edytuj kod]

Peptydy antydrobnoustrojowe mogą przenikać przez błonę cytoplazmatyczną wg różnych mechanizmów:

  • mechanizm klepek beczki - polega na kumulacji peptydów na kształt klepek beczki, gdzie niepolarne części wyścielają lipidy błony, a hydrofilowa wewnętrzna powierzchnia tworzy szczeliny
  • mechanizm łączących się kanałów, gdzie po połączeniu się z błoną AMP tworzą skupiska, a następnie wytwarzają szczeliny w błonie, wnikając do wnętrza komórki
  • mechanizm dywanowy, gdzie białka pokrywają szczelnie powierzchnię błony wywierając nacisk, czego efektem jest załamanie się konstrukcji błony[2][3]
  • mechanizm robakowatego zagięcia błony zewnętrznej ściany komórkowej (hipotetyczny), gdzie powierzchnia błony zgina się charakterystycznie w tył za siebie, na kształt wnętrza wału formując tym samym szczelinę, co powoduje rozszerzenie się w regionie głównych grup dwuwarstwy lipidowej[4]

Przypisy

  1. EA Porter, Wang, HS Lee, B Weisblum i inni. Non-haemolytic β-amino-acid oligomers. „Nature”. 404, s. 565, 6. doi:10.1038/35007145. PMID 10766230. 
  2. M. Wu, E. Maier, R. Benz, RE. Hancock. Mechanism of interaction of different classes of cationic antimicrobial peptides with planar bilayers and with the cytoplasmic membrane of Escherichia coli. „Biochemistry”. 38 (22), s. 7235-7242, 1999. doi:10.1021/bi9826299. PMID 10353835. 
  3. MW. Maddox, ML. Longo. A Monte Carlo study of peptide insertion into lipid bilayers: Equilibrium conformations and insertion mechanisms. „Biophys J”. 82 (1 Pt 1), s. 244-263, 2002. doi:10.1016/S0006-3495(02)75391-5. PMID 11751313. 
  4. SJ. Ludtke, K. He, WT. Heller, TA. Harroun i inni. Membrane pores induced by magainin. „Biochemistry”. 35 (43), s. 13723-8, 1996. doi:10.1021/bi9620621. PMID 8901513.