Диптерицин

Диптерицин
Диптерицин
	Муха Phormia terranova , у которой впервые был выделен диптерицин.
Идентификаторы
Символ	Диптерицин, ДПТ
ИнтерПро	ИПР040428

Диптерицин (АМФ) 9 кДа представляет собой антимикробный пептид мух, впервые выделенный из мухи Phormia terranova . ^{[ 1 ]} Он преимущественно активен в отношении грамотрицательных бактерий , нарушая целостность бактериальных мембран. Структура этого белка включает богатый пролином домен, сходный с дрозоцином , пиррокорицином и абаецином AMP , а также богатый глицином домен, похожий на аттацин . ^{[ 2 ]} Диптерицин — знаковый показатель активности иммунной системы мух, повсеместно используемый в исследованиях иммунитета дрозофилы . ^{[ 3 ]} Диптерицин назван в честь отряда насекомых Diptera .

Структура и функции

Диптерицины встречаются у двукрылых. ^{[ 4 ]} но наиболее широко охарактеризованы у плодовых мух Drosophila . Зрелые структуры диптерицинов неизвестны, хотя предыдущие попытки синтезировать диптерицин показали, что диптерицин у Protophormia terraenovae представляет собой один линейный пептид. Однако пептид диптерицин B Drosophila melanogaster , вероятно, расщепляется на два отдельных пептида. Синтез диптерицина in vitro выявил активность полноразмерного пептида, но независимый синтез двух пептидов и их смешивание не воспроизводят активность диптерицина. ^{[ 2 ]}^{[ 5 ]} Активность диптерицина А тесно связана с остатками в богатом глицином домене.

Диптерицин как модель понимания специфики взаимодействия хозяин-возбудитель

Полиморфизм одного остатка в богатом глицином домене диптерицина резко влияет на его активность против грамотрицательных бактерий Providencia rettgeri . ^{[ 6 ]} Мухи с геном диптерицина А, кодирующим аллель серина, выживают после заражения значительно лучше, чем мухи с аллелем аргинина. Неясно, как часто такие полиморфизмы могут диктовать взаимодействие хозяин-патоген, но есть свидетельства широко распространенного балансирующего отбора , что дипттерицин не единственный AMP с такими полиморфизмами. ^{[ 7 ]}^{[ 8 ]} Эта тесная связь между диптерицином и P. rettgeri дополнительно подтверждается генетическими подходами, которые показывают, что диптерицин является единственным антимикробным пептидом иммунного ответа дрозофилы , который влияет на устойчивость к P. rettgeri . ^{[ 9 ]}

Ген диптерицина плодовой мухи «Диптерицин B» имеет уникальную структуру, которая была получена независимо как у плодовых мух Tephritidae , так и у дрозофил . Это представляет собой конвергентную эволюцию антимикробного пептида в направлении общей структуры в двух отдельных линиях, питающихся фруктами. Эта конвергентная эволюция обусловлена присутствием бактерий Acetobacter в средах, питающихся фруктами. ^{[ 10 ]} Отсутствие Acetobacter в других средах привело к последующей потере диптерицина B. ^{[ 10 ]}^{[ 11 ]} Потеря диптерицина B также конвергентна среди линий, питающихся грибами или растениями, включая питающихся грибами плодовых мух Leucophenga varia , Drosophila guttifera и Drosophila testacea , а также питающихся растениями мух Scaptomyza . ^{[ 10 ]}

Эти наблюдения являются частью растущего количества доказательств того, что антимикробные пептиды могут иметь тесную связь с микробами и, возможно, с экологией хозяина , в отличие от предыдущей теории, согласно которой эти пептиды действуют универсальным и избыточным образом. ^{[ 7 ]}^{[ 11 ]}^{[ 12 ]}^{[ 13 ]}

Функции помимо противомикробной активности

Диптерицины также могут обладать свойствами, которые уменьшают окислительное повреждение во время иммунного ответа. ^{[ 14 ]}
Подавление генов диптерицина B и аттацина C у дрозофилы приводит к усилению роста вируса Синдбис. ^{[ 15 ]}
Сверхэкспрессия диптерицина и других антимикробных пептидов в мозге мух приводит к нейродегенерации. ^{[ 16 ]}
Ген диптерицина B дрозофилы необходим для формирования памяти. ^{[ 17 ]}

Ссылки

^ Димарк Дж.Л., Кеппи Э., Данбар Б., Ламберт Дж., Райххарт Дж.М., Хоффманн Д., Рэнкин С.М., Фотергилл Дж.Э., Хоффманн Дж.А. (январь 1988 г.). «Иммунитет насекомых. Очистка и характеристика семейства новых индуцируемых антибактериальных белков из иммунизированных личинок двукрылых Phormia terranovae и полной аминокислотной последовательности преобладающего члена, диптерицина А» . Европейский журнал биохимии . 171 (1–2): 17–22. дои : 10.1111/j.1432-1033.1988.tb13752.x . ПМИД 3276515 .
^ Jump up to: ^а ^б Кудич М., Булет П., Хоффманн Р., Крейк DJ, Отвос Л. (декабрь 1999 г.). «Химический синтез, антибактериальная активность и конформация диптерицина, 82-мерного пептида, первоначально выделенного из насекомых» . Европейский журнал биохимии . 266 (2): 549–58. дои : 10.1046/j.1432-1327.1999.00894.x . ПМИД 10561597 .
^ Леметр Б., Хоффманн Дж. (17 февраля 2019 г.). «Защита хозяина Drosophila melanogaster» . Ежегодный обзор иммунологии . 25 : 697–743. doi : 10.1146/annurev.immunol.25.022106.141615 . ПМИД 17201680 .
^ Хэнсон М.А., Гамильтон П.Т., Перлман С.Дж. (октябрь 2016 г.). «Иммунные гены и дивергентные антимикробные пептиды у мух подрода Drosophila» . Эволюционная биология BMC . 16 (1): 228. Бибкод : 2016BMCEE..16..228H . дои : 10.1186/s12862-016-0805-y . ПМК 5078906 . ПМИД 27776480 .
^ Хеденгрен М., Борге К., Хултмарк Д. (20 декабря 2000 г.). «Экспрессия и эволюция семейства генов аттацина/диптерицина дрозофилы». Связь с биохимическими и биофизическими исследованиями . 279 (2): 574–581. дои : 10.1006/bbrc.2000.3988 . ISSN 0006-291X . ПМИД 11118328 .
^ Unckless RL, Howick VM, Lazzaro BP (январь 2016 г.). «Конвергентный балансирующий отбор антимикробного пептида у дрозофилы» . Современная биология . 26 (2): 257–262. Бибкод : 2016CBio...26..257U . дои : 10.1016/j.cub.2015.11.063 . ПМЦ 4729654 . ПМИД 26776733 .
^ Jump up to: ^а ^б Unckless RL, Lazzaro BP (май 2016 г.). «Потенциал адаптивного поддержания разнообразия антимикробных пептидов насекомых» . Философские труды Лондонского королевского общества. Серия Б, Биологические науки . 371 (1695): 20150291. doi : 10.1098/rstb.2015.0291 . ПМЦ 4874389 . ПМИД 27160594 .
^ Майерс А.Н., Лоухон С.Д., Дизель А.Б., Брэдли К.В., Родригес Хоффманн А., Мерфи У.Дж., Консорциум генома кошек «99 жизней» (14 февраля 2022 г.). Кларк Л.А. (ред.). «Древний гаплотип, содержащий варианты гена антимикробного пептида, связан с тяжелыми грибковыми заболеваниями кожи у персидских кошек» . ПЛОС Генетика . 18 (2): e1010062. дои : 10.1371/journal.pgen.1010062 . ISSN 1553-7404 . ПМЦ 8880935 . ПМИД 35157719 . {{cite journal}}: CS1 maint: числовые имена: список авторов ( ссылка )
^ Хансон М.А., Досталова А., Черони С., Пойдевин М., Кондо С., Леметр Б. (февраль 2019 г.). «Синергия и замечательная специфичность антимикробных пептидов in vivo с использованием систематического нокаутного подхода» . электронная жизнь . 8 . doi : 10.7554/eLife.44341 . ПМК 6398976 . ПМИД 30803481 .
^ Jump up to: ^а ^б ^с Хэнсон М.А., Гроллмус Л., Леметр Б. (21 июля 2023 г.). «Экологические бактерии стимулируют эволюцию антимикробных пептидов хозяина у дрозофилы» . Наука . 381 (6655): eadg5725. дои : 10.1126/science.adg5725 . hdl : 10871/133708 . ISSN 0036-8075 . ПМИД 37471548 . S2CID 259115731 .
^ Jump up to: ^а ^б Хэнсон М.А., Леметр Б., Унклесс Р.Л. (2019). «Динамическая эволюция антимикробных пептидов подчеркивает компромисс между иммунитетом и экологической пригодностью» . Границы в иммунологии . 10 : 2620. дои : 10.3389/fimmu.2019.02620 . ISSN 1664-3224 . ПМК 6857651 . ПМИД 31781114 .
^ Имлер Дж.Л., Булет П. (17 февраля 2019 г.). «Антимикробные пептиды у дрозофилы: структура, активность и регуляция генов». Химическая иммунология и аллергия . 86 : 1–21. дои : 10.1159/000086648 . ISBN 978-3-8055-7862-2 . ПМИД 15976485 .
^ Вход Ф.Х., Бальман С., Валье А., Венсан-Монега С., Виньерон А., Вайс-Гайе М., Роша Д., Хедди А. (октябрь 2011 г.). «Антимикробные пептиды держат эндосимбионтов насекомых под контролем». Наука . 334 (6054): 362–5. Бибкод : 2011Sci...334..362L . дои : 10.1126/science.1209728 . ПМИД 22021855 . S2CID 23646646 .
^ Чжао Х.В., Чжоу Д., Хаддад Г.Г. (февраль 2011 г.). «Антимикробные пептиды повышают толерантность к окислительному стрессу у Drosophila melanogaster» . Журнал биологической химии . 286 (8): 6211–8. дои : 10.1074/jbc.M110.181206 . ПМК 3057857 . ПМИД 21148307 .
^ Хуан З., Кингсолвер М.Б., Авадханула В., Харди Р.В. (2013). «Противовирусная роль антимикробных пептидов во время реакции членистоногих на репликацию альфавируса» . Дж Вирол . 87 (8): 4272–80. дои : 10.1128/JVI.03360-12 . ПМЦ 3624382 . ПМИД 23365449 .
^ Цао Ю., Чтарбанова С., Петерсен А.Дж., Ганецкий Б. (май 2013 г.). «Мутации Dnr1 вызывают нейродегенерацию у дрозофилы, активируя врожденный иммунный ответ в мозге» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 110 (19): Е1752-60. Бибкод : 2013PNAS..110E1752C . дои : 10.1073/pnas.1306220110 . ПМЦ 3651420 . ПМИД 23613578 .
^ Барахас-Аспелета Р., Ву Дж., Гилл Дж., Велте Р., Зайдель С., МакКинни С., Диссель С., Си К. (октябрь 2018 г.). «Антимикробные пептиды модулируют долговременную память» . ПЛОС Генетика . 14 (10): e1007440. дои : 10.1371/journal.pgen.1007440 . ПМК 6224176 . ПМИД 30312294 .

[1] Димарк Дж.Л., Кеппи Э., Данбар Б., Ламберт Дж., Райххарт Дж.М., Хоффманн Д., Рэнкин С.М., Фотергилл Дж.Э., Хоффманн Дж.А. (январь 1988 г.). «Иммунитет насекомых. Очистка и характеристика семейства новых индуцируемых антибактериальных белков из иммунизированных личинок двукрылых Phormia terranovae и полной аминокислотной последовательности преобладающего члена, диптерицина А» . Европейский журнал биохимии . 171 (1–2): 17–22. дои : 10.1111/j.1432-1033.1988.tb13752.x . ПМИД 3276515 .

[pmid10561597-2] Jump up to: ^а ^б Кудич М., Булет П., Хоффманн Р., Крейк DJ, Отвос Л. (декабрь 1999 г.). «Химический синтез, антибактериальная активность и конформация диптерицина, 82-мерного пептида, первоначально выделенного из насекомых» . Европейский журнал биохимии . 266 (2): 549–58. дои : 10.1046/j.1432-1327.1999.00894.x . ПМИД 10561597 .

[3] Леметр Б., Хоффманн Дж. (17 февраля 2019 г.). «Защита хозяина Drosophila melanogaster» . Ежегодный обзор иммунологии . 25 : 697–743. doi : 10.1146/annurev.immunol.25.022106.141615 . ПМИД 17201680 .

[4] Хэнсон М.А., Гамильтон П.Т., Перлман С.Дж. (октябрь 2016 г.). «Иммунные гены и дивергентные антимикробные пептиды у мух подрода Drosophila» . Эволюционная биология BMC . 16 (1): 228. Бибкод : 2016BMCEE..16..228H . дои : 10.1186/s12862-016-0805-y . ПМК 5078906 . ПМИД 27776480 .

[5] Хеденгрен М., Борге К., Хултмарк Д. (20 декабря 2000 г.). «Экспрессия и эволюция семейства генов аттацина/диптерицина дрозофилы». Связь с биохимическими и биофизическими исследованиями . 279 (2): 574–581. дои : 10.1006/bbrc.2000.3988 . ISSN 0006-291X . ПМИД 11118328 .

[6] Unckless RL, Howick VM, Lazzaro BP (январь 2016 г.). «Конвергентный балансирующий отбор антимикробного пептида у дрозофилы» . Современная биология . 26 (2): 257–262. Бибкод : 2016CBio...26..257U . дои : 10.1016/j.cub.2015.11.063 . ПМЦ 4729654 . ПМИД 26776733 .

[pmid27160594-7] Jump up to: ^а ^б Unckless RL, Lazzaro BP (май 2016 г.). «Потенциал адаптивного поддержания разнообразия антимикробных пептидов насекомых» . Философские труды Лондонского королевского общества. Серия Б, Биологические науки . 371 (1695): 20150291. doi : 10.1098/rstb.2015.0291 . ПМЦ 4874389 . ПМИД 27160594 .

[8] Майерс А.Н., Лоухон С.Д., Дизель А.Б., Брэдли К.В., Родригес Хоффманн А., Мерфи У.Дж., Консорциум генома кошек «99 жизней» (14 февраля 2022 г.). Кларк Л.А. (ред.). «Древний гаплотип, содержащий варианты гена антимикробного пептида, связан с тяжелыми грибковыми заболеваниями кожи у персидских кошек» . ПЛОС Генетика . 18 (2): e1010062. дои : 10.1371/journal.pgen.1010062 . ISSN 1553-7404 . ПМЦ 8880935 . ПМИД 35157719 . {{cite journal}}: CS1 maint: числовые имена: список авторов ( ссылка )

[Hanson_2019-9] Хансон М.А., Досталова А., Черони С., Пойдевин М., Кондо С., Леметр Б. (февраль 2019 г.). «Синергия и замечательная специфичность антимикробных пептидов in vivo с использованием систематического нокаутного подхода» . электронная жизнь . 8 . doi : 10.7554/eLife.44341 . ПМК 6398976 . ПМИД 30803481 .

[:0-10] Jump up to: ^а ^б ^с Хэнсон М.А., Гроллмус Л., Леметр Б. (21 июля 2023 г.). «Экологические бактерии стимулируют эволюцию антимикробных пептидов хозяина у дрозофилы» . Наука . 381 (6655): eadg5725. дои : 10.1126/science.adg5725 . hdl : 10871/133708 . ISSN 0036-8075 . ПМИД 37471548 . S2CID 259115731 .

[:1-11] Jump up to: ^а ^б Хэнсон М.А., Леметр Б., Унклесс Р.Л. (2019). «Динамическая эволюция антимикробных пептидов подчеркивает компромисс между иммунитетом и экологической пригодностью» . Границы в иммунологии . 10 : 2620. дои : 10.3389/fimmu.2019.02620 . ISSN 1664-3224 . ПМК 6857651 . ПМИД 31781114 .

[12] Имлер Дж.Л., Булет П. (17 февраля 2019 г.). «Антимикробные пептиды у дрозофилы: структура, активность и регуляция генов». Химическая иммунология и аллергия . 86 : 1–21. дои : 10.1159/000086648 . ISBN 978-3-8055-7862-2 . ПМИД 15976485 .

[13] Вход Ф.Х., Бальман С., Валье А., Венсан-Монега С., Виньерон А., Вайс-Гайе М., Роша Д., Хедди А. (октябрь 2011 г.). «Антимикробные пептиды держат эндосимбионтов насекомых под контролем». Наука . 334 (6054): 362–5. Бибкод : 2011Sci...334..362L . дои : 10.1126/science.1209728 . ПМИД 22021855 . S2CID 23646646 .

[14] Чжао Х.В., Чжоу Д., Хаддад Г.Г. (февраль 2011 г.). «Антимикробные пептиды повышают толерантность к окислительному стрессу у Drosophila melanogaster» . Журнал биологической химии . 286 (8): 6211–8. дои : 10.1074/jbc.M110.181206 . ПМК 3057857 . ПМИД 21148307 .

[15] Хуан З., Кингсолвер М.Б., Авадханула В., Харди Р.В. (2013). «Противовирусная роль антимикробных пептидов во время реакции членистоногих на репликацию альфавируса» . Дж Вирол . 87 (8): 4272–80. дои : 10.1128/JVI.03360-12 . ПМЦ 3624382 . ПМИД 23365449 .

[16] Цао Ю., Чтарбанова С., Петерсен А.Дж., Ганецкий Б. (май 2013 г.). «Мутации Dnr1 вызывают нейродегенерацию у дрозофилы, активируя врожденный иммунный ответ в мозге» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 110 (19): Е1752-60. Бибкод : 2013PNAS..110E1752C . дои : 10.1073/pnas.1306220110 . ПМЦ 3651420 . ПМИД 23613578 .

[17] Барахас-Аспелета Р., Ву Дж., Гилл Дж., Велте Р., Зайдель С., МакКинни С., Диссель С., Си К. (октябрь 2018 г.). «Антимикробные пептиды модулируют долговременную память» . ПЛОС Генетика . 14 (10): e1007440. дои : 10.1371/journal.pgen.1007440 . ПМК 6224176 . ПМИД 30312294 .

[ 1 ]

[ 2 ]

[ 3 ]

[ 4 ]

[ 5 ]

[ 6 ]

[ 7 ]

[ 8 ]

[ 9 ]

[ 10 ]

[ 11 ]

[ 12 ]

[ 13 ]

[ 14 ]

[ 15 ]

[ 16 ]

[ 17 ]