CC BY
124
УДК 577.19
Л. Е. Леонова
СТРУКТУРНЫЕ И ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ СВОЙСТВА ДЕФЕНСИНОВ ПРИМАТОВ
Санкт-Петербургский государственный университет, кафедра биохимии биолого-почвенного факультета
Введение. Антибиотические пептиды и белки клеток и биологических жидких сред различных животных являются неотъемлемым компонентом системы врожденного иммунитета организмов, без которого невозможно выживание в среде, изобилующей потенциально патогенными микроорганизмами (бактерии, грибки, простейшие) и вирусами [1, 10]. Интерес к природным защитным молекулам в области биомедицины в значительной мере обусловлен перспективой практического использования природных антимикробных пептидов. Именно с ними связывают решение ряда проблем современной медицины: рост устойчивости микроорганизмов к применяемым конвенциальным антибиотикам, токсичность синтетических антибиотиков и продуктов их метаболизма, увеличение заболеваемости вирусными инфекциями [9, 25, 68]. К настоящему времени из клеток и биологических жидкостей организмов, отличающихся как уровнем эволюционного развития, так и условиями жизни, выделено более тысячи антимикробных веществ белковой природы. Наиболее изученными среди них являются дефенсины, протегрины, цекропины и магей-нины [1, 2, 10, 23, 33, 68]. Структурно-родственные пептиды (протегрины, дефенсины, тахиплезины, полифемузины) выделены в настоящее время из фагоцитов млекопитающих (человек, свинья, корова, кролик, крыса, морская свинка, обезьяна), птиц (куры, индюшки) и подковообразного краба, а также из амебоцитов, эпителиальных клеток и гемолимфы насекомых (муха, дрозофила, пчела, стрекоза) [12, 36]. Все эти пептиды объединяет в единую группу ряд общих структурных (катионный заряд молекул, наличие четного количества остатков цистеина, образующих внутримолекулярные дисульфидные мостики) и функциональных свойств. За последние годы накоплен значительный экспериментальный материал о действии антимикробных пептидов на липидные мембраны, предложены основные механизмы действия [10, 34, 67, 68]. Основным объяснением бактерицидного и цитотоксического действия является способность антимикробных пептидов образовывать в биомембранах поры, ведущие к осмотическому лизису клеток [35].
Дефенсины как антимикробные агенты. У млекопитающих описано несколько структурно-гомологических групп антимикробных пептидов, среди которых наиболее изученным является семейство дефенсинов, которые как в многочисленных опытах in vitro, так и, что особенно важно, in vivo проявляют антимикробную активность против многих грамположительных и грамотрицательных бактерий, микобактерий, низших грибов, оболочечных вирусов. Широкое распространение и высокий уровень экспрессии дефенсинов в эпителиальных тканях и клетках иммунной системы предполагают их важную роль в реализации различных защитно-приспособительных реакций организма [13].
© Л. Е. Леонова, 2009
Дефенсины представляют собой катионные пептиды с высоким содержанием основных аминокислот аргинина и лизина, а также аминокислот с гидрофобными боковыми группами. Гидрофобность молекул является существенной для взаимодействия с мембранами, так как она определяет характер распределения в липидном бислое. Наличие суммарного положительного заряда обеспечивает начальное электростатическое взаимодействие с отрицательно заряженными мембранами микроорганизмов.
Перемещение мембран-ассоциированных катионов может приводить к дестабилизации мембран. Сильный трансмембранный потенциал многих микроорганизмов приводит к изменению ориентации пептидов в мембране, проникновение в неполярный мембранный кор и внедрение пептидов в цитоплазму клеток-мишеней. Пространственное разделение остатков положительно заряженных и гидрофобных аминокислот обеспечивает амфипа-тические свойства молекул [18]. В составе всех молекул дефенсинов присутствуют шесть остатков цистеина, образующих три внутримолекулярных дисульфидных мостика. Несмотря на различие в расположении дисульфидных связей, трехмерные структуры дефенсинов сходны. Конформация дефенсинов представлена тремя Р-тяжами, a-спиральные участки или очень коротки или отсутствуют.
Необходимо отметить, что гибель микроорганизмов под воздействием пептидов может быть результатом нескольких независимых или кооперативных механизмов, поэтому одни и те же бактерии могут уничтожаться различными способами в зависимости от фазы роста, локализации в организме, присутствия или отсутствия других антимикробных факторов как врожденного, так и приобретенного иммунитета.
Дефенсины млекопитающих подразделяются на три группы: a-, в- и 0-дефенсины, которые различаются структурой кодирующих генов, длиной препрочастей и расположением дисульфидных связей. Кроме того, 0-дефенсины являются макроциклическими соединениями, циклическая структура которых формируется не внутримолекулярными дисульфидными связями, а пептидными связями между двумя молекулами — предшественниками продуктов генов 0-дефенсинов [33].
а-дефенсины приматов. Среди a-дефенсинов приматов к настоящему времени наиболее изучены антимикробные пептиды нейтрофилов человека (HNP-1 — human neutrophil peptides) [б, 14, 42] и a-дефенсины клеток Панета тонкого кишечника человека (HD-5, HD-б) [22, 24, 47, 50]. Все шесть a-дефенсинов имеют катионный заряд от +2 до +5, строгое консервативное расположение дисульфидных связей, образованных между первым и шестым, вторым и четвертым, третьим и пятым аминокислотными остатками цистеина, глицин в положении 17 полипептидной цепи HNP-1, положительно заряженный аминокислотный остаток аргинина и отрицательно заряженный аминокислотный остаток глутаминовой кислоты в положении 5 и 13 соответственно. Полипептидные цепи HNP-1 и HNP-3 состоят из 30 аминокислотных остатков. Первичная структура HNP-2 отличается от HNP-1/HNP-3 отсутствием только одного первого аминокислотного остатка. Молекула HNP-4 имеет только 32 %-ную гомологию с первичной структурой HNP-1—3 [38, 55]. Энтеральные дефенсины HD-5 и HD-б состоят из 45 и 50 аминокислотных остатков соответственно и имеют только 1б,7 % гомологии по аминокислотному составу [41, 5б]. Кроме того, дефенсины нейтрофилов человека обладают и антивирусными свойствами [б0, б1, б2].
Восемь a-дефенсинов лейкоцитов макаки резус (RMAD-1-8) образуют два подсемейства по степени гомологии аминокислотной последовательности с дефен-синами нейтрофилов человека и энтеральными дефенсинами. RMAD-1, RMAD-2, RMAD-3 и RMAD-8 с катионным зарядом +3...+5 гомологчны HNP1-4, а RMAD-4, RMAD-5, RMAD-б, RMAD-7 с катионным зарядом +7...+8 гомологичны HD^^ [58]. Шесть
а-дефенсинов (КЕБ-І-б) тонкого кишечника макаки резус имеют более высокую степень гомологии с НБ-5,6 и КМАБ-4-7. КЕБ-3 и КЕБ-4 идентичны с КМАБ8 приблизительно на 77 %, а с НБ-5 степень гомологии составляет 58 и 67 %, соответственно [56]. Дефен-сины лейкоцитов павиана гамадрила РНБ1-3 имеют более высокую степень гомологии с энтеральными дефенсинами макаки резус и человека [3]. Гомология РНБ3 составляет около 90 % с КМАБ-5 и 60 % с НБ-5, гомология с НЫР-1-3 составляет <30 %. РНБ1-2, различаются наличием одного дополнительного остатка аргинина у РНБ1 и гомологичны с КЕБ-1 на 69 %, гомология с НБ-5 составляет около 50 %. КМАБ-4,5 и КМАБ-6,7 различаются наличием одного дополнительного остатка аргинина у КМАБ-4 и КМАБ-6. Анализ кДНК предшественников КМАБ-4-7, выявил появление этого остатка в результате альтернативной посттрансляционной модификации [58]. Вероятно, при процессинге предшественников РНБ1-2 павиана гамадрила произошла такая же модификация (рис. 1). Степень гомологии известных а-дефенсинов макаки резус, павиана гамадрила и человека отражена в виде схемы и представлена на рис. 2 [3].
Дендрограмма а-дефенсинов макаки резус, павиана гамадрила и человека позволяет наглядно оценить степень их структурного родства. Анализ генов миелоидных и энтеральных а-дефенсинов человека позволил предположить, что миелоидные гены а-дефенсинов
5 13 17 9Я заряд
HNP-1 ACYCRIPACI AGERRYG ТС IYOGRLWAFCC 30 +3
HNP-2 CYCRIPACI AGERRYG ТС IYOGRLWAFCC 29 +3
HNP-3 DCYCRTPACI AGERRYG ТС I YOGRLWAFCC 30 +2
HNP-4 VCSCRLVFCRRTELRVG!NCL I GGVS FTYCCTRV 33 +4
HD-5 ARATCYCRTGRCATRESLSG VCEI S G RLYRLCCR ... HD-6 TR AFTCHCRR - SCYSTXYSYG TCTVMGINHRFCCL... 45 50 +5
RMAD-1 ACYCRIPACLAGERRYG TCFYL GRVWAFCC 30 +3
RMAD-2 ACYCRIPACLAGERRYG TCFYMGRVWAFCC 30 +3
RMAD-3 ACYCRIPACLAGERRYG TCFYR RRVWAPCC 30 +5
RMAD-8 A£.Y£PIPACLAGERF YG T£FY L RRVWAFOC 30 +4
RMAD-4 RRTCRCRFGR.CERRESYBG SCNING R IF SLCCR 33 +8
RMAD-5 RTCRCRFGRCFRRIS YSG SCNI NO RIF SLCCR 32 +7
RMAD-б RRTCRCRFGRCFRRESYSG SCNINGRIS SLCCR 33 +S
RMAD-7 RTCRCRFGRCFRRXSYSG SCNI NG RIS SLCCR 32 +7
PHD1 R RICRCRIGRCLGLE VYFGVCFLHG KLARRCCR 33 +8
PHD2 PICRCRIGR.CLGLEVYFGVCFLHG RLARRCGR 32 +7
PHD3 RTCRCRLGRCSRRESYSGSCNING RIYSLCCR 32 +7
RED-1 RTCB£R IRRCP GLESSFGNCILHGOFA7CLCCR 35 +7.J
RED-2 FTCHCRIGRCSWFETRFRS CTLLGLAANLCCR 32 +4,5
RED-3 HTCYCRNKRCFTPEFHAGKCKVEGRTYKLCCR 32 +7,0
RED-4 RED-3 RED-6 RT CYCRTGRC YTPEFH SGKCVFNGRTYKLCCR MI CLCRIGRCSWRE AHFGSCTKMGQFAKICCRRAS RNCHCRIGHCRRPAAPMGVCIIHGQFGKLCCR 32 35 32 +6,5
12 3 4 56
Рис. 1. Структуры a-дефенсинов приматов HNP — a-дефенсины нейтрофилов человека; HD — a-дефенсины клеток Панета тонкого кишечника человека; RMAD — a-дефенсины лейкоцитов макаки резус; RED — a-дефенсины тонкого кишечника макаки резус; PHD — a-дефенсины лейкоцитов павиана гамадрила
являются продуктами кроссинговера между генами предков современных энтеральных a-дефенсинов человека HD-5 и HD-б [В]. Наличие в лейкоцитах макаки резус и павиана гамадрила a-дефенсинов, гомологичных энтеральным дефенсинам HD-S^, может свидетельствовать о различных путях эволюции генов a-дефенсинов человека и низших обезьян.
в - дефенсины приматов. Среди в-дефенсинов приматов наиболее изучены в-дефенсины человека (HBD) [48]. HBD-1 присутствует в наномолярных концентрациях в плазме крови, экспрессируется различными эпителиальными клетками [27, 5З]. HBD-2 и HBD-З выделены из псориатических бляшек. HBD-2 экспрессируется эпителиальными клетками при непосредственном контакте с микроорганизмами или с провосполительными цитокинами, такими как TNF-a и IL-ip и др. [19, 20, 21, 2б, 2В, З9]. Однако в коже больных атопическим дерматитом наблюдается уменьшение концентрации и уровня экспрессии HBD-2 и HBD-З. Многие другие в-дефенсины человека были открыты благодаря банку данных генома человека [52]. В геноме человека в-дефенсины также характеризуются наличием трех внутримолекулярных дисульфидных связей, но в отличие от a-дефенсинов они образуются между первым и пятым, вторым и четвертым и третьим и шестым цистеиновыми остатками. Для в-дефенсинов характерно наличие в аминокислотной последовательности высококонсервативного остатка глицина между первым и вторым остатком цистеина, глутаминовой кислоты, гидрофобных остатков, а также высокое содержание катионных остатков лизина и аргенина. Положение консервативных аминокислотных остатков в последовательности в-дефенсинов отражены в формуле [бЗ]:
x2-10Cx5-6(G/A) xCx3-4Cx9-13Cx4-7CCxn,
где C — цистеин, G/A — глицин/аланин, x — любой аминокислотный остаток.
Молекулы в-дефенсинов состоят из З5 и более аминокислотных остатков, причем количество амино-кислотных остатков у HBD-1-З между вторым и третьим аминокислотными
аа
HDD-1 GLGH3SDIIYNCV- -SSGGOCLYSACPIF- ТК - 10—GTCYRGKAKCCK
HBD-2 GIGDPV-- - TCL- -KSGAICHPVFCP---RRYK-Q IGTCGLPGIKCCKKP 39
HBD-З 11NTLQEYYCR- VRGG-RCAVLSCtPKEE.QIGKCSTRGRKCCRRKK 4?
HBD-4 EELDRICG —YGTARCRK-KCRSQEVR-.................IGRCTNTYA - CCLRKWDESLLNRTKP 50
HHD-5 EFAVCESCK - LGRGKCRK-ECLENEKP.................DGNCRLNFL -CCRQRI 51
НТО-6 FFDEKCN - КТ,КОТГTCN NC(TfKTNF.FJ,-----------------1 ALCQKSLK -CCRTIQPCGSIID 45
HBD-25 SEEPQKCWKNHVGHCRRF- CLDTE RYILL-.......CKNK- - LSCCISUSHEYTRRP... 134
HBD-26 NWYVKKCL N-DVG ICKKK-rKPEEMHVKKGWAMCS - FORDCCVPA - D - RRA 81
HBD-27 EQLKKCWNNYVQGHCRKI-CR'.'NEVP'EAL.......CENG - RYCCLNIKELEACKKI... 91
HBD-28 T.KKCF- NKVTGYCRKK-CTCVGF- RYE - - - IG - CLSG - KLCC ANDEEE- KKF. , 73
HBD 29 FFIGLRE CL- - MGLGRCRDH C- -NVDP.K E- -IQ - - KCKM - - KKCCVGPKW -KU... 145
1 4
Iі--------------------------------------------------5
Рис. 3. Структуры в-дефенсинов человека
FHTO S1V1AD-I BA1AD-5 ІІМЛЛ-б ВМАЛ-'
из
-RED-4
rRMAJ>-l
I—I I—RMAD-3
'—RMAD-S
1---RMAI)-Z
_j-----HNP-1
-ЗШР-4
jPHD2
‘PHD I -RED-1
-RID-2
-RED-5 —RED-6
Рис. 2. Дендрограмма a-дефенсинов приматов
1Зб
остатками цистеина и четвертым и пятым на один аминокислотный остаток больше, чем у HBD-4-6 и HBD-25-29 (рис. 3).
Несмотря на различие в расположении дисульфидных связей, трехмерные структуры дефенсинов сходны [40]. Конформация дефенсинов представлена тремя Р-тяжами, а-спиральные же участки, как правило, очень коротки, либо вообще не встречаются. Конформационная жесткость, характерная для многих Р-слойных АМП в водных растворах, возможно, также способствует мультимеризации их молекул, ограничивая экспонирование гидрофобных поверхностей гидрофильному окружению. Такая конфигурация контрастирует с более высокими степенями свободы, характерными для а-спиральных пептидов в сходных условиях. Было показано, что большое количество Р-слойных пептидов в водных растворах существуют в виде димеров, включая а-дефенсин человека HNP-3, что подтверждается данными ренгеноструктурного анализа [29].
0-дефенсины приматов. Представители семейства 0-дефенсинов на уровне пептидного продукта были обнаружены пока только у обезьяны макаки резус (Macaca mulatto) — классического лабораторного объекта, широко используемого в биологических и медицинских экспериментах. О существовании нового семейства циклических дефенсинов — 0-дефенсинов стало известно совсем недавно. Впервые циклический антимикробный пептид был выделен из гранулоцитов Macaca mulatta и назван RTD-1 (rhesus theta defensin) [57]. Из костного мозгаM. mulatta нами совместно с лабораторией Р Лерера медицинского факультета калифорнийского университета Лос-Анджелеса впервые удалось выделить и определить первичную структуру еще двух новых 0-дефенсинов RTD-2 и RTD-3 [37]. Результаты клонирования и секвенирования генов этой разновидности дефенсинов показали, что за синтез зрелой молекулы ответственны два независимо транскрибируемых гена, продукты трансляции которых рекомбинируют между собой тремя возможными сочетаниями, формируя три типа макроциклических молекул 0-дефенсинов RTD-1, RTD-2 и RTD-3. Гены 0-дефенсинов найдены у многих низших обезьян Старого Света, но отсутствуют у обезьян Нового Света и полуобезьян. У высших обезьян и человека присутствуют псевдогены 0-дефенсинов, наблюдается экспрессия мРНК в костном мозге, скелетных мышцах и тимусе, но трансляция не происходит из-за наличия мутации в препросегменте (стоп-кодона). У орангутана присутствуют как псевдогены, так и интактные гены 0-дефенсинов [46]. По-видимому, данная мутация впервые произошла у предка, общего для этих видов приматов, в период ответвления линии орангутана около 7,5-10 миллионов лет назад. Предполагают, что гены 0-дефенсинов произошли от предков генов а-дефенсинов в результате мутации, приведшей к появлению стоп-кодона на участке, кодирующем зрелый пептид [16].
0-дефенсины состоят из двух демидефенсинов (нанопептидов), полученных в результате процессинга молекул предшественников продуктов генов 0-дефенсинов по девять аминокислотных остатков каждый. Циклическая структура 0-дефенсинов образована пептидными связями между девятыми и первыми аминокислотными остатками нанопептидов и состоят из 18 аминокислотных остатков. RTD-1 — гетеродимер продуктов двух разных генов нанопептидов. RTD-2 и RTD-3 — гомодимеры состоят из двух одинаковых нанопептидов. RTD-1 обладает катионным зарядом +5, RTD-2 — катионным зарядом +6 и RTD-3 — катионным зарядом +4. Ретроциклины — синтетические продукты псевдогенов 0-дефенсинов человека имеют аналогичную структуру [4] (рис. 4). Анализ первичной структуры генов и псевдогенов 0-дефенсинов приматов [46] позволил выявить положение консервативных аминокислотных остатков характерных для всех изученных видов: два
гсМІ К-С-І^С-К-Н-С-У-С ЬсМІ И-С-І-С-С-К-Є-І-С
гсісй р.-с-і-с-т-к-о-р-с ъадг к-с-і-с-а-к.-к-і-с
ІШ>1 -С-Р-СІ8-К,-С*-І^С4-К-К-С-У-С9-К-С1І-І-С13-Т-КІІ-КТО-2 О-У-С^-К^С^-Ь-С^К-К-С-ЛІ'-С’-К-С'^Ь-С^-К-К15-РТО-З -С-Р-С^-^-С^І-С^-Т-Я-С-Р-С^-Я-С11-І-СП-Т-Я1І-
геїгосукііп-і -ЄИ-С1 ї,-К1-С?-І-С4-О К-С-І-Г9-К-СІ1-І-С,3 С^Я15-геІгосук1т-2 -ЕІ-І-С^-І^-С2-! С4-Ц-И О-І-С9- К-С,1-І-С13-0-К1'-ге1госук1т-3 -К-І-С18- Д.1 -С1-І-С4-а-Р-К-І-С^-К-С11 -І-С13-в-Я15-
„-.Р-С'-К1- С-ь-с- К-„ - І-С^-К^е-І-С^Оч
І І І 5 І І І Л
К-Т- С13-1- С^К-С*-Vй КЧ5-С13- 1-С1,-НгС,-1"
КТЮ-І геігосукііп-і
Л-С1- к'-с^-ь-с4-^ л-с1-к-с2-і-с4-о-
?із І II? |,3 І І І £
Ь-С^-С?-^ (З-С13-1 - С-И-С-І"
ВЛЮ-2 ге1госук1ш-2
.р-с18-^- с3-і- с4-т.в л-с1- я'-сР-і-с4- а.
с І І І ^ К. , , , К.
1 15 І І О и15 ТІ
^т-с1* т- с1-1а-с?-Р-' чс-с‘-1 - с’іе-с!9-!'
Кіи-З геІгосук1іп-3
Рис. 4. Структуры 0-дефенсинов приматов rdd — молекулы предшественники 0-дефенсинов (демидефенсины) макаки резус; ЯТБ — 0-дефенсины макаки резус; hdd — молекулы предшественники 0-дефенсинов (демидефенсины) человека; ретроциклины (геігосусііп) — синтезированные аналоги продуктов псевдогенов 0-дефенсинов человека.
аргенина в положении 1 и 6, три цистеина в положении 2, 4 и 9, лейцин или изолейцин в положении 3 и гистидин в положении 7:
Я1-С2-1 (Ь)3-С4-Х5-Я6-О7-Х8-С9,
где Я — аргенин, С — цистеин, I (Ь) — изолейцин (лейцин), О — глицин, Х — любой аминокислотный остаток.
Пространственная структура циклического КТБ-1 была изучена методом ядерного магнитного резонанса. Структура ЯТБ-1 состоит из двух антипараллельных Р-тяжей с поворотами, стабилизированными тремя дисульфидными связями (классическая структура Р-шпильки). Дисульфидные связи в молекуле 0-дефенсинов образованы между первым и шестым, вторым и четвертым и третьим и пятым аминокислотным остатком цистеина в отличие от а- и Р-дефенсинов. ЯТБ-1 и ретроциклин обладают и антивирусной активностью против вируса иммунодифицита человека [15, 33, 44, 46, 60, 66].
Другие функциональные свойства антимикробных пептидов. Несомненно, дефенсины одни из важнейших молекул, эффективных против оболочечных вирусов, бактерий, низших грибков и простейших в концентрациях от 0,5 до 5,0 мкМ in vitro. Несмотря на высокую избирательность воздействия на мембраны широкого спектра бактерий, высокие концентрации антимикробных пептидов могут быть цитотоксичны и для собственных клеток. Помимо антимикробной активности дефенсины обладают и другими функциональными свойствами, усиливающими иммунный ответ, что необходимо для многих физиологических процессов, включая заживление ран, воспаление и реакции приобретенного иммунитета [19, 30, 31, 32, 45, 64, 65, 67, 69].
а-дефенсины человека HNP-1 и HNP-2 активируют хемотаксис моноцитов [5] в результате их высвобождения после встречи с патогеном и направляют моноциты в сторону инфекции. а- и Р-дефенсины являются хемоаттрактантами и по отношению к Т-клеткам и незрелым дендритным системы адаптивного иммунитета, взаимодействуя с хемокино-выми рецепторами CCR-6 [63] в концентрациях на 1-2 порядка ниже, чем это необходимо для проявления их антимикробной активности [14, 51, 59, 64].
Сами бактерии и их компоненты, такие как липополисахариды, липотейхоевые кислоты, липид А и мурамилдипептид, но не эукариотические антигены стимулируют секрецию а-дефенсинов клетками Панета в зависимости от времени и дозы [7]. Показано, что а-дефенсины способны связывать липополисахариды [43, 49, 54].
Дефенсины могут выступать и как адъюванты, усиливая гуморальный иммунный ответ, опосредованный IgG. Кроме того а-дефенсины лейкоцитов человека и HBD-2 вызывают высвобождение гистамина из тучных клеток [8], а также а-дефенсины человека взаимодействуют с белками системы комплемента и принимают участие в активации системы комплемента.
Заключение. К настоящему времени остается еще много неизученного в формировании полного представления о структуре, функциях и механизме действия дефенсинов приматов. Более подробное изучение этих дефенсинов позволит лучше понять, как эти пептиды принимают участие в распознавании и нейтрализации патогенов, и в дальнейшем сможет способствовать развитию новой противоинфекционной терапии. Эти исследования помогут проанализировать структурно-функциональные особенности и сформировать представление о действии иммуномодуляторов посредством выяснения механизма действия этих пептидов. Особенно важны дальнейшие исследования, которые позволят разработать и сформировать более полное представление о различной природе пептидов в физиологических условиях in vivo, особенно действие пептидов в защите от бактерий и подавления потенциально опасного воспаления.
Литература
1. Кокряков В. Н. Биология антибиотиков животного происхождения. СПб., 1999.
2. Кокряков В. Н. Очерки о врожденном иммунитете. СПб., 2006.
3. Цветкова Е. В., Алешина Г. М., Шамова О. В., Леонова Л. Е., Лерер Р. И., Кокряков В. Н. а-Дефенсины из лейкоцитов крови обезьяны Papio Hamadrias // Биохимия. 2006. Т. 71. Вып. 8. С. 1083-1090.
4. Abuja P. M., Zenz A., Trabi M., Craik D. J., Lohner K. The cyclic antimicrobial peptide RTD-
1 induces stabilized lipid-peptide domains more efficiently than its open-chain analogue // FEBS Lett. 2004. Vol. 566. P. 301-306.
5. Agerberth B., Charo J., Werr J., Olsson B., Idali F., Lindbom L., Kiessling R., Jornvall H., Wigzell H., Gudmundsson G. H. The human antimicrobial and chemotactic peptides LL-37 and alpha-defensins are expressed by specific lymphocyte and monocyte populations // Blood. 2000. Vol. 96. P. 3086-3093.
6. Ayabe T., Satchell D. P., Wilson C. L., Parks W. C., SelstedM. E., Ouellette A. J. Secretion of microbicidal alpha-defensins by intestinal Paneth cells in response to bacteria // Nat. Immunol. 2000. Vol. 1. P. 113-118.
7. BeckerM. N., DiamondG., VergheseM. W., RandellS. H. CD14-dependent lipopolysaccharidc-induced beta-defensin-2 expression in human tracheobronchial epithelium // J. Biol. Chem. 2000. Vol. 275. P 29731-29736.
8. Bevins C. L. Antimicrobial peptides as effector molecules of mammalian host defense // Contrib. Microbiol. 2003. Vol. 10. P. 106-148.
9. BomanH. G. Peptide antibiotics and their role in innate immunity // Annu. Rev. Immunol. 1995. Vol. 13. P. 61-92.
10. Brown K. L., Hancock R. E.W. Cationic host defense (antimicrobial) peptides // Current Opinion in Immunology. 2006. Vol. 18. P 24-30.
11. BuffyJ. J.,McCormickM. J., WiS., WaringA., LehrerR. I., HongM. Solid-state NMR investigation of selective perturbation of lipid bilayers by cyclic antimicrobial peptide RTD-1 // Biochemistry. 2004. Vol. 43. P. 9800-9812.
12. BuletP., StocklinR., MeninL. Anti-microbial peptides: from invertebrates to vertebrates // Immunol.
Rev. 2004. Vol. 198. P. 169-184.
13. Chen H., Xu Z., Peng L., FangX., YinX., Xu N., Cen P. Recent advances in the research and
development of human defensins // Peptides. 2006. Vol. 27. P. 931-940.
14. Cole A. M., Ganz T., Liese A. M., Burdick M. D., Liu L., Stricter R. M. Cutting edge: IFN-
inducible ELR-CXC chemokines display defensin-like antimicrobial activity // J. Immunol. 2001. Vol. 167. P. 623-627.
15. Cole A. M., Hong T., Boo L. M., Nguyen T., Zhao C., Bristol G. Retrocyclin: a primate peptide that protect cells from infection by T- and M-tropic strains of HIV-1 // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 2002. Vol. 99. P. 1813-1818.
16. Cole A. M., Wang W., Waring A. J., Lehrer R. I. Retrocyclins: using past as prologue // Curr. Protein Pept. Sci. 2004. Vol. 5. P. 373-381.
17. Daher K. A., SelstedM. E., Lehrer R. I. Direct inactivation of viruses by human granulocyte defensins // J. Virol. 1986. Vol. 60. P. 1068.
18. Dathe M., Schumann M., Wieprecht T., Winkler A., Beyermann M., Krause E., Matsuzaki K., Murase O., BienertM. Peptide helicity and membrane surface charge modulate the balance of electrostatic and hydrophobic interaction with lipid bilayers and biological membranes // Biochemistry. 1996. Vol. 35. P 12612-12622.
19. Dhople V., Krukemeyer A., Ramamoorthy A. The human beta-defensin-3, an antibacterial peptide with multiple biological functions // Biochimica et Biophysica Acta. 2006. Vol. 1758. P. 14991512.
20. Diamond G., Bevins C. L. P-Defensins. Endogenous antibiotics of the innate host defense response // Clin. Immunol. Immunopathol. 1998. Vol. 88. P. 221-225.
21. Diamond G., Kaiser V., Rhodes J., Russell J. P., Bevins C. L. Transcriptional regulation of P-defensin gene expression in tracheal epithelial cells // Infect. Immun. 2000. Vol. 68. P. 113-119.
22. Ericksen B., Wu Z., Lu W., Lehrer R. I. Antibacterial activity and specificity of the six human a-defensins//Antimicrobial agents and chemotherapy. 2005. Vol. 49. N 1. P 269-275.
23. Ganz T. Defensins: antimicrobial peptides of vertebrates // C. R. Biol. 2004. Vol. 327. P539-
549.
24. Ghosh D., Porter E. M, Shen B., Lee S. K., Wilk D. J., Crabb J. W., Drazba J., Yadav S. Y., Ganz T., Bevins C. L. Paneth cell trypsin is the processing enzyme for human defensin-5 // Nat. Immunol.
2002. Vol. 3. P. 583-590.
25. HancockR. E., Lehrer R. Cationic peptides: A new source of antibiotics // Trends Biotechnol. 1998. Vol. 16. P. 82-88.
26. Harder J., Siebert R., Zhang Y., Matthiesen P., Christophers E., Schlegelberger B., Schroder J. M. Mapping of the gene encoding human beta-defensin-2 (DEFB2) to chromosome region 8p22- p23.1 // Genomics. 1997a. Vol. 46. P. 472-475.
27. Harder J., Bartels J., Christophers E., Schroder J. M. A peptide antibiotic from human skin // Nature. 1997b. Vol. 387. P. 861.
28. Harder J., Bartels J., Christophers E., Schroder J. M. Isolation and characterization of human beta-defensin-3, a novel human inducible peptide antibiotic // J. Biol. Chem. 2001. Vol. 276. P 5707-5713.
29. HillC. P., Yee J., Selsted M. E., EisenbergD. Crystal structure of defensin HNP-3, an amphiphilic dimer: mechanisms of membrane permeabilization // Science. 1991. Vol. 251. P. 1481-1485.
30. HolzlM. A., Hofer J., Steinberger P., Pfistershammer K., Zlabinger G. J. Host antimicrobial proteins as endogenous immunomodulators // Immunology Lett. 2008. Vol. 119. P. 4-11.
31. Huttner K. M., Bevins C. L. Antimicrobial peptides as mediators of epithelial host defense // Pediatr. Res. 1999. Vol. 45. P. 785-794.
32. Johnson G. B., Brunn G. J., Platt J. L. Activation of mammalian Toll-like receptors by endogenous agonists // Crit. Rev. Immunol. 2003. Vol. 23. P. 15-44.
33. Lehrer R. I. Primate defensins // Nature Reviews Microbiology. 2004. Vol. 2. P. 727-738.
34. Lehrer R., Barton A., Daher K., Harwig S., Ganz T., Selsted M. Interaction of human defensins with Escherichia coli. Mechanism of bactericidal activity // J. Clin. Invest. 1989. Vol. 84. P. 553-561.
35. Lehrer R. I., Lichtenstcin A. K., Ganz T. Defensins: Antimicrobial and cytotoxic peptides of mammalian cells // Annu. Rev. Immunol. 1993. Vol. 11. P. 105-128.
36. Lehrer R. I., Ganz T. Defensins of vertebrate animals // Curr. Opin. Immunol. 2002. Vol. 14. P. 96-102.
37. Leonova L., Kokryakov V. N., Aleshina G., Hong T., Nguyen T., Zhao C., Waring A. J., Lehrer R. I. Circular minidefensins and posttranslational generation of molecular diversity // J. Leukoc. Biol. 2001. Vol. 70. P. 461-464.
38. Linzmeier R., Michaelson D., Liu L., Ganz T. The structure of neutrophil defensin genes // FEBS Lett. 1993. Vol. 321. P. 267-273.
39. Liu A. Y., Destoumieux D., Wong A. V., Park C. H., Valore E. V., Liu L., Ganz T. Human beta-defensin-2 production in keratinocytes is regulated by interleukin-1, bacteria, and the state of differentiation // J. Invest. Dermatol. 2002. Vol. 118. P. 275-281.
40. Liu L., Zhao C., Heng H. H., Ganz T. The human beta-defensin-1 and alpha-defensins are encoded by adjacent genes: Two peptide families with differing disulfide topology share a common ancestry // Genomics. 1997. Vol. 43. P. 316-320.
41. Mallow E. B., Harris A., Saizman N., Russell J. P., DeBerardinis J. R., Ruchelli E., Bevins C. L. Human enteric defensins: Gene structure and developmental expression // J. Biol. Chem. 1996. Vol. 271. P. 4038-4045.
42. Miyasaki K. T., Bodeau A. L., Ganz T., SelstedM. E., Lehrer R. I. In vitro sensitivity of oral, gram-negative, facultative bacteria to the bactericidal activity of human neutrophil defensins // Infect. Immun. 1990. Vol. 58. P. 3934-3940.
43. Morrison G. M., Davidson D. J., Dorin J. R. A novel mouse beta defensin, Defb2, which is upregulated in the airways by lipopolysaccharide // FEBS Lett. 1999. Vol. 442. P. 112-116.
44. Munk C., Wei G., Yang O. O., Waring A. J., Wang W., Hong T., Lehrer R. I., Landau N. R., Cole A. M. The 0-defensin, retrocyclin, inhibits HIV-1 entry // AIDS research and human retroviruses.
2003. Vol. 19. N 10. P. 875-881.
45. NagaokaI., Hirota S., Yomogida S., Ohwada A., HirataM. Synergistic actions of antibacterial neutrophil defensins and cathelicidins // Inflamm. Res. 2000. Vol. 49. P. 73-79.
46. Nguyen T. X., Cole A. M., Lehrer R. I. Evolution of primate 9-defensins: a serpentine path to a sweet tooth // Peptides. 2003. Vol. 24. P. 1647-1654.
47. Ouellette A. J. Paneth cell antimicrobial peptides and the biology of the mucosal barrier // Am. J. Physiol. 1999. Vol. 277. P. G257-G261.
48. PazgierM., Hoover D. M., Yang D., Lu W., Lubkowski J. Human b-defensins // Cell. Mol. Life Sci. 2006. Vol. 63. P. 1294-1313.
49. Perregaux D. G., Bhavsar K., Contillo L., Shi J., Gabel C. A. Antimicrobial Peptides initiate IL-l beta posttranslational processing: A novel role beyond innate immunity // J. Immunol. 2002. Vol. 168. P. 3024-3032.
50. Porter E. M., van Dam E., Valore E. V., Ganz T. Broad-spectrum antimicrobial activity of human intestinal defensin 5 // Infect. Immun. 1997. Vol. 65. P. 2396-2401.
51. Schneider J. J., Unholzer A., Schaller M., Schafer-Korting M., Korting H. C. Human defensins // J. Mol. Med. 2005. Vol. 83. P. 587-595.
52. Schutte B. C., Mitros J. P., Bartlett J. A., Walters J. D., Jia H. P., Welsh M. J., Casavant T. L., McCray P. B. Discovery of five conserved beta-defensin gene clusters using a computational search strategy // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 2002. Vol. 99. P. 2129-2133.
53. Schutte B. C., McCray P. B. P-defensins in lung host defense // Annu. Rev. Physiol. 2002. Vol. 64. P. 709-748.
54. Scott M. G., Vreugdenhil A. C., Buurman W. A., Hancock R. E., GoldM. R. Cutting edge: Cationic antimicrobial peptides block the binding of lipopolysaccharide (LPS) to LPS binding protein // J. Immunol. 2000a. Vol. 164. P. 549-553.
55. Selsted M. E., Harwig S. S. Determination of the disulfide array in the human defensin HNP-2. A covalently cyclized peptide // J. Biol. Chem. 1989. Vol. 264. P. 4003-4007.
56. Tanabe H., Yuan J., Zaragoza M. M., Dandekar S., Henschen-Edman A., Selsted M. E., Ouellette A. J. Paneth cell a-defensins from rhesus macaque small intestine // Infect. Immun. 2004. Vol. 72. P. 1470-1478.
57. Tang Y. Q., Yuan J., Osapay G., Osapay K., Tran D., Miller C. J., Ouellette A. J., Selsted M. E. A cyclic antimicrobial peptide produced in primate leukocytes by the ligation of two truncated alpha-defensins // Science. 1999a. Vol. 286. P. 498-502.
58. Tang Y. Q., Yuan J., Miller C. J., SelstedM. E. Isolation, characterization, cDNA cloning, and antimicrobial properties of two distinct subfamilies of a-defensins from rhesus macaque leukocytes // Infect. Immun. 1999b. Vol. 67. P. 6139-6144.
59. Wang W., Cole A. M., Hong T., Waring A. J., Lehrer R. I. Retricyclin, an antiretroviral theta-defensin is a lectin // J. Immunol. 2003. Vol. 170. P. 4708-4716.
60. Wang W., Owen S. M., Rudolph D. L., Cole A. M., Hong T., Waring A. J., Lal R. B., Lehrer R. I. Activity of a- and 9-defensins against primary isolates of HIV-1 // J. Immunol. 2004. Vol. 173. P. 515-520.
61. Wua Z., Cocchia F., Gentlesa D., Ericksena B., Lubkowskib J., DeVicoa A., Lehrerc R. I., Lu W. Human neutrophil a-defensin 4 inhibits HIV-1 infection in vitro // FEBS Lett. 2005. Vol. 579. P. 162-166.
62. Yan H., Hancock R. E. Synergistic interactions between mammalian antimicrobial defense peptides // Antimicrob. Agents Chemother. 2001. Vol. 45. P. 1558-1560.
63. Yang D., Chertov O., Bykovskaia S. N., Chen Q., Buffo M. J., Shogan J., Anderson M., Schroder J. M., Wang J. M., Howard O. M. Z., Oppenheim J. J. Beta-defensins: Linking innate and adaptive immunity through dendritic and T cell CCR6 // Science. 1999. Vol. 286. P. 525-528.
64. Yang D., Chen Q., Chertov O., Oppenheim J. J. Human neutrophil defensins selectively chemoattract naive T and immature dendritic cells // J. Leukoc. Biol. 2000. Vol. 68. P. 9-14.
65. Yang D., Biragyn. A., KwakL. W., Oppenheim J. J. Mammalian defensins in immunity: More than just microbicidal // Trends Immunol. 2002. Vol. 23. P. 291-296.
66. Yasin B., Wang W., PangM., Cheshenko N., Hong T., Waring A. J., Herold B. C., Wagar E. A., Lehrer R. I. 9-Defensins protect cells from infection by herpes simplex virus by inhibiting viral adhesion and entry // J. Virol. 2004. Vol. 78. P. 5147-5156.
67. Yeaman M. R., Yount N. Y. Mechanisms of antimicrobial peptide action and resistance // Pharm. Rev. 2003. Vol. 55. P. 27-55.
68. Zasloff M. Antimicrobial peptides of multicellular organisms // Nature. 2002. Vol. 415. P. 389-395.
69. Zhang L., Yu W., He T., Yu J., Caffrey R. E., Dalmasso E. A., Fu S., Pham T., Mei J., Ho J. J., Zhang W., Lopez P., Ho D. D. Contribution of human {alpha}-defensin-1, -2 and -3 to the anti-HIV-1 activity of CD8 antiviral factor // Science. 2002.Vol. 298. P. 995-1000.
