Peptydy antydrobnoustrojowe

Z Wikipedii, wolnej encyklopedii
Skocz do: nawigacja, szukaj
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.