Диптерицин — антимікробний пептид масою 9 кДа, активний насамперед проти грамнегативних бактерій за рахунок порушення цілісності бактеріальної мембрани. Уперше був виділений з падальної мухи Phormia terranova (= Protophormia terraenovae) з родини Каліфориди. У своїй структурі диптерицин містить домен, багатий на пролін, як і антимікробні пептиди дрозоцин, пірокорицин та абаецин, і домен, багатий на гліцин, подібно до атацину. Диптерицин є знаковим маркером активності імунної системи мух і повсюдно використовується в дослідженнях імунітету дрозофіл. Отримав свою назву на честь ряду комах Diptera (Двокрилі).
Будова та функції
Диптерицини трапляються у всіх двокрилих, але найбільш детально охарактеризовані у плодових мушок роду Drosophila. Зрілі структури диптерицину невідомі, хоча попередні спроби його синтезу показали, що диптерицин у Protophormia terraenovae є одним лінійним пептидом. Проте пептид диптерицину B у Drosophila melanogaster, імовірно, розщеплюється на два окремих пептиди. Синтез диптерицину in vitro виявив активність повнорозмірного пептиду, а незалежно синтезовані два пептиди та продукт їх змішування не показує активності диптерицину. Активність диптерицину A тісно пов’язана з амінокислотними залишками в домені, багатому на гліцин.
Ген диптерицину A розташований на правому плечі другої хромосоми дрозофіли; синтезований пептид має 106 амінокислотних залишки, з яких 19 припадає на сигнальний пептид, ще 4 — на пропептид, а 83 — на зрілий пептид.
Диптерицин як модель для розуміння специфіки взаємодії хазяїн-патоген
за одним залишком у багатому на гліцин домені диптерицину різко впливає на його активність проти грамнегативної бактерії Providencia rettgeri. Мухи з геном диптерицину A, що кодує алель із серином, виживають значно частіше, ніж мухи з аргініновим алелем. Незрозуміло, як часто такі поліморфізми можуть впливати на взаємодію хазяїн-патоген, але є докази дуже поширеного балансувального добору стосовно того, що диптерицин — не єдиний антимікробний пептид із такими поліморфізмами. Тісний зв’язок між диптерицином і P. rettgeri додатково підтверджується генетичними підходами, які показують, що диптерицин є єдиним антимікробним пептидом імунної відповіді дрозофіли, який впливає на стійкість до P. rettgeri.
Ген диптерицину "Diptericin B" плодової мушки має унікальну структуру, яка була отримана незалежно як для плодових мушок Tephritidae, так і для Drosophila. Це є прикладом конвергентної еволюції антимікробного пептиду до певної спільної структури в двох окремих лініях, що живляться плодами. Більш дивним є те, що сублінії як Tephritidae, так і Drosophila, які спеціалізувалися на нефруктових джерелах їжі, згодом втратили диптерицин В. У плодових мушок, що живляться грибами, та , ця втрата, здається, сталася незалежно одна від одної, оскільки мутації в генах диптерицину B у цих видів різні. Ця неодноразова втрата диптерицину B у плодових мушок, які почали харчуватися нефруктовими продуктами, свідчить про те, що диптерицин B налаштований на спосіб життя, пов’язаний із харчуванням фруктами, але неважливий і, можливо, навіть шкідливий у "нефруктових" середовищах.
Ці спостереження є частиною зростаючої кількості доказів того, що антимікробні пептиди можуть мати тісні зв’язки з мікробами та, можливо, впливати на екологію хазяїна, на відміну від попередньої філософії, згідно з якою ці пептиди діють узагальненим і надлишковим способом.
Функції, не пов'язані з антимікробною активністю
- Диптерицини також можуть мати властивості, які зменшують окисне пошкодження під час імунної відповіді.
- Супресія генів диптерицину B і атацину C у дрозофіли призводить до збільшення росту вірусу Сіндбіс.
- Надмірна експресія диптерицину та інших антимікробних пептидів у мозку мух призводить до нейродегенерації.
- Ген диптерицину B дрозофіли необхідний для формування пам'яті.
Примітки
- Dimarcq JL, Keppi E, Dunbar B, Lambert J, Reichhart JM, Hoffmann D, Rankine SM, Fothergill JE, Hoffmann JA (January 1988). Insect immunity. Purification and characterization of a family of novel inducible antibacterial proteins from immunized larvae of the dipteran Phormia terranovae and complete amino-acid sequence of the predominant member, diptericin A. European Journal of Biochemistry. 171 (1–2): 17—22. doi:10.1111/j.1432-1033.1988.tb13752.x. PMID 3276515.
- Cudic M, Bulet P, Hoffmann R, Craik DJ, Otvos L (December 1999). Chemical synthesis, antibacterial activity and conformation of diptericin, an 82-mer peptide originally isolated from insects. European Journal of Biochemistry. 266 (2): 549—58. doi:10.1046/j.1432-1327.1999.00894.x. PMID 10561597.
- Lemaitre B, Hoffmann J (17 лютого 2019). The host defense of Drosophila melanogaster. Annual Review of Immunology. 25: 697—743. doi:10.1146/annurev.immunol.25.022106.141615. PMID 17201680.
- Hanson MA, Hamilton PT, Perlman SJ (October 2016). Immune genes and divergent antimicrobial peptides in flies of the subgenus Drosophila. BMC Evolutionary Biology. 16 (1): 228. doi:10.1186/s12862-016-0805-y. PMC 5078906. PMID 27776480.
{{}}
: Обслуговування CS1: Сторінки із непозначеним DOI з безкоштовним доступом () - Hedengren, Marika; Borge, Karin; Hultmark, Dan (20 грудня 2000). Expression and Evolution of the Drosophila Attacin/Diptericin Gene Family. Biochemical and Biophysical Research Communications. 279 (2): 574—581. doi:10.1006/bbrc.2000.3988. ISSN 0006-291X. PMID 11118328.
- P24492 · DIPA_DROME. UniProt (англ.) . Процитовано 10 жовтня 2022.
- Unckless RL, Howick VM, Lazzaro BP (January 2016). Convergent Balancing Selection on an Antimicrobial Peptide in Drosophila. Current Biology. 26 (2): 257—262. doi:10.1016/j.cub.2015.11.063. PMC 4729654. PMID 26776733.
- Unckless RL, Lazzaro BP (May 2016). The potential for adaptive maintenance of diversity in insect antimicrobial peptides. Philosophical Transactions of the Royal Society of London. Series B, Biological Sciences. 371 (1695): 20150291. doi:10.1098/rstb.2015.0291. PMC 4874389. PMID 27160594.
- Hanson MA, Dostálová A, Ceroni C, Poidevin M, Kondo S, Lemaitre B (February 2019). Synergy and remarkable specificity of antimicrobial peptides in vivo using a systematic knockout approach. eLife. 8. doi:10.7554/eLife.44341. PMC 6398976. PMID 30803481.
{{}}
: Обслуговування CS1: Сторінки із непозначеним DOI з безкоштовним доступом () - Hanson, Mark Austin; Lemaitre, Bruno; Unckless, Robert L. (2019). Dynamic evolution of antimicrobial peptides underscores trade-offs between immunity and ecological fitness. Frontiers in Immunology (англ.). 10: 2620. doi:10.3389/fimmu.2019.02620. ISSN 1664-3224. PMC 6857651. PMID 31781114.
- Imler JL, Bulet P (17 лютого 2019). Antimicrobial peptides in Drosophila: structures, activities and gene regulation. Chemical Immunology and Allergy. 86: 1—21. doi:10.1159/000086648. ISBN . PMID 15976485.
- Login FH, Balmand S, Vallier A, Vincent-Monégat C, Vigneron A, Weiss-Gayet M, Rochat D, Heddi A (October 2011). Antimicrobial peptides keep insect endosymbionts under control. Science. 334 (6054): 362—5. Bibcode:2011Sci...334..362L. doi:10.1126/science.1209728. PMID 22021855.
- Zhao HW, Zhou D, Haddad GG (February 2011). Antimicrobial peptides increase tolerance to oxidant stress in Drosophila melanogaster. The Journal of Biological Chemistry. 286 (8): 6211—8. doi:10.1074/jbc.M110.181206. PMC 3057857. PMID 21148307.
- Huang Z, Kingsolver MB, Avadhanula V, Hardy RW (2013). An Antiviral Role for Antimicrobial Peptides during the Arthropod Response to Alphavirus Replication. J Virol. 87 (8): 4272—80. doi:10.1128/JVI.03360-12. PMC 3624382. PMID 23365449.
- Cao Y, Chtarbanova S, Petersen AJ, Ganetzky B (May 2013). Dnr1 mutations cause neurodegeneration in Drosophila by activating the innate immune response in the brain. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 110 (19): E1752-60. Bibcode:2013PNAS..110E1752C. doi:10.1073/pnas.1306220110. PMC 3651420. PMID 23613578.
- Barajas-Azpeleta R, Wu J, Gill J, Welte R, Seidel C, McKinney S, Dissel S, Si K (October 2018). Antimicrobial peptides modulate long-term memory. PLOS Genetics. 14 (10): e1007440. doi:10.1371/journal.pgen.1007440. PMC 6224176. PMID 30312294.
{{}}
: Обслуговування CS1: Сторінки із непозначеним DOI з безкоштовним доступом ()
Вікіпедія, Українська, Україна, книга, книги, бібліотека, стаття, читати, завантажити, безкоштовно, безкоштовно завантажити, mp3, відео, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, малюнок, музика, пісня, фільм, книга, гра, ігри, мобільний, телефон, android, ios, apple, мобільний телефон, samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, ПК, web, Інтернет
Diptericin antimikrobnij peptid masoyu 9 kDa aktivnij nasampered proti gramnegativnih bakterij za rahunok porushennya cilisnosti bakterialnoyi membrani Upershe buv vidilenij z padalnoyi muhi Phormia terranova Protophormia terraenovae z rodini Kaliforidi U svoyij strukturi diptericin mistit domen bagatij na prolin yak i antimikrobni peptidi drozocin pirokoricin ta abaecin i domen bagatij na glicin podibno do atacinu Diptericin ye znakovim markerom aktivnosti imunnoyi sistemi muh i povsyudno vikoristovuyetsya v doslidzhennyah imunitetu drozofil Otrimav svoyu nazvu na chest ryadu komah Diptera Dvokrili Budova ta funkciyiDiptericini traplyayutsya u vsih dvokrilih ale najbilsh detalno oharakterizovani u plodovih mushok rodu Drosophila Zrili strukturi diptericinu nevidomi hocha poperedni sprobi jogo sintezu pokazali sho diptericin u Protophormia terraenovae ye odnim linijnim peptidom Prote peptid diptericinu B u Drosophila melanogaster imovirno rozsheplyuyetsya na dva okremih peptidi Sintez diptericinu in vitro viyaviv aktivnist povnorozmirnogo peptidu a nezalezhno sintezovani dva peptidi ta produkt yih zmishuvannya ne pokazuye aktivnosti diptericinu Aktivnist diptericinu A tisno pov yazana z aminokislotnimi zalishkami v domeni bagatomu na glicin Gen diptericinu A roztashovanij na pravomu plechi drugoyi hromosomi drozofili sintezovanij peptid maye 106 aminokislotnih zalishki z yakih 19 pripadaye na signalnij peptid she 4 na propeptid a 83 na zrilij peptid Diptericin yak model dlya rozuminnya specifiki vzayemodiyi hazyayin patogen za odnim zalishkom u bagatomu na glicin domeni diptericinu rizko vplivaye na jogo aktivnist proti gramnegativnoyi bakteriyi Providencia rettgeri Muhi z genom diptericinu A sho koduye alel iz serinom vizhivayut znachno chastishe nizh muhi z argininovim alelem Nezrozumilo yak chasto taki polimorfizmi mozhut vplivati na vzayemodiyu hazyayin patogen ale ye dokazi duzhe poshirenogo balansuvalnogo doboru stosovno togo sho diptericin ne yedinij antimikrobnij peptid iz takimi polimorfizmami Tisnij zv yazok mizh diptericinom i P rettgeri dodatkovo pidtverdzhuyetsya genetichnimi pidhodami yaki pokazuyut sho diptericin ye yedinim antimikrobnim peptidom imunnoyi vidpovidi drozofili yakij vplivaye na stijkist do P rettgeri Gen diptericinu Diptericin B plodovoyi mushki maye unikalnu strukturu yaka bula otrimana nezalezhno yak dlya plodovih mushok Tephritidae tak i dlya Drosophila Ce ye prikladom konvergentnoyi evolyuciyi antimikrobnogo peptidu do pevnoyi spilnoyi strukturi v dvoh okremih liniyah sho zhivlyatsya plodami Bilsh divnim ye te sho subliniyi yak Tephritidae tak i Drosophila yaki specializuvalisya na nefruktovih dzherelah yizhi zgodom vtratili diptericin V U plodovih mushok sho zhivlyatsya gribami ta cya vtrata zdayetsya stalasya nezalezhno odna vid odnoyi oskilki mutaciyi v genah diptericinu B u cih vidiv rizni Cya neodnorazova vtrata diptericinu B u plodovih mushok yaki pochali harchuvatisya nefruktovimi produktami svidchit pro te sho diptericin B nalashtovanij na sposib zhittya pov yazanij iz harchuvannyam fruktami ale nevazhlivij i mozhlivo navit shkidlivij u nefruktovih seredovishah Ci sposterezhennya ye chastinoyu zrostayuchoyi kilkosti dokaziv togo sho antimikrobni peptidi mozhut mati tisni zv yazki z mikrobami ta mozhlivo vplivati na ekologiyu hazyayina na vidminu vid poperednoyi filosofiyi zgidno z yakoyu ci peptidi diyut uzagalnenim i nadlishkovim sposobom Funkciyi ne pov yazani z antimikrobnoyu aktivnistyu Diptericini takozh mozhut mati vlastivosti yaki zmenshuyut okisne poshkodzhennya pid chas imunnoyi vidpovidi Supresiya geniv diptericinu B i atacinu C u drozofili prizvodit do zbilshennya rostu virusu Sindbis Nadmirna ekspresiya diptericinu ta inshih antimikrobnih peptidiv u mozku muh prizvodit do nejrodegeneraciyi Gen diptericinu B drozofili neobhidnij dlya formuvannya pam yati PrimitkiDimarcq JL Keppi E Dunbar B Lambert J Reichhart JM Hoffmann D Rankine SM Fothergill JE Hoffmann JA January 1988 Insect immunity Purification and characterization of a family of novel inducible antibacterial proteins from immunized larvae of the dipteran Phormia terranovae and complete amino acid sequence of the predominant member diptericin A European Journal of Biochemistry 171 1 2 17 22 doi 10 1111 j 1432 1033 1988 tb13752 x PMID 3276515 Cudic M Bulet P Hoffmann R Craik DJ Otvos L December 1999 Chemical synthesis antibacterial activity and conformation of diptericin an 82 mer peptide originally isolated from insects European Journal of Biochemistry 266 2 549 58 doi 10 1046 j 1432 1327 1999 00894 x PMID 10561597 Lemaitre B Hoffmann J 17 lyutogo 2019 The host defense of Drosophila melanogaster Annual Review of Immunology 25 697 743 doi 10 1146 annurev immunol 25 022106 141615 PMID 17201680 Hanson MA Hamilton PT Perlman SJ October 2016 Immune genes and divergent antimicrobial peptides in flies of the subgenus Drosophila BMC Evolutionary Biology 16 1 228 doi 10 1186 s12862 016 0805 y PMC 5078906 PMID 27776480 a href wiki D0 A8 D0 B0 D0 B1 D0 BB D0 BE D0 BD Cite journal title Shablon Cite journal cite journal a Obslugovuvannya CS1 Storinki iz nepoznachenim DOI z bezkoshtovnim dostupom posilannya Hedengren Marika Borge Karin Hultmark Dan 20 grudnya 2000 Expression and Evolution of the Drosophila Attacin Diptericin Gene Family Biochemical and Biophysical Research Communications 279 2 574 581 doi 10 1006 bbrc 2000 3988 ISSN 0006 291X PMID 11118328 P24492 DIPA DROME UniProt angl Procitovano 10 zhovtnya 2022 Unckless RL Howick VM Lazzaro BP January 2016 Convergent Balancing Selection on an Antimicrobial Peptide in Drosophila Current Biology 26 2 257 262 doi 10 1016 j cub 2015 11 063 PMC 4729654 PMID 26776733 Unckless RL Lazzaro BP May 2016 The potential for adaptive maintenance of diversity in insect antimicrobial peptides Philosophical Transactions of the Royal Society of London Series B Biological Sciences 371 1695 20150291 doi 10 1098 rstb 2015 0291 PMC 4874389 PMID 27160594 Hanson MA Dostalova A Ceroni C Poidevin M Kondo S Lemaitre B February 2019 Synergy and remarkable specificity of antimicrobial peptides in vivo using a systematic knockout approach eLife 8 doi 10 7554 eLife 44341 PMC 6398976 PMID 30803481 a href wiki D0 A8 D0 B0 D0 B1 D0 BB D0 BE D0 BD Cite journal title Shablon Cite journal cite journal a Obslugovuvannya CS1 Storinki iz nepoznachenim DOI z bezkoshtovnim dostupom posilannya Hanson Mark Austin Lemaitre Bruno Unckless Robert L 2019 Dynamic evolution of antimicrobial peptides underscores trade offs between immunity and ecological fitness Frontiers in Immunology angl 10 2620 doi 10 3389 fimmu 2019 02620 ISSN 1664 3224 PMC 6857651 PMID 31781114 Imler JL Bulet P 17 lyutogo 2019 Antimicrobial peptides in Drosophila structures activities and gene regulation Chemical Immunology and Allergy 86 1 21 doi 10 1159 000086648 ISBN 978 3 8055 7862 2 PMID 15976485 Login FH Balmand S Vallier A Vincent Monegat C Vigneron A Weiss Gayet M Rochat D Heddi A October 2011 Antimicrobial peptides keep insect endosymbionts under control Science 334 6054 362 5 Bibcode 2011Sci 334 362L doi 10 1126 science 1209728 PMID 22021855 Zhao HW Zhou D Haddad GG February 2011 Antimicrobial peptides increase tolerance to oxidant stress in Drosophila melanogaster The Journal of Biological Chemistry 286 8 6211 8 doi 10 1074 jbc M110 181206 PMC 3057857 PMID 21148307 Huang Z Kingsolver MB Avadhanula V Hardy RW 2013 An Antiviral Role for Antimicrobial Peptides during the Arthropod Response to Alphavirus Replication J Virol 87 8 4272 80 doi 10 1128 JVI 03360 12 PMC 3624382 PMID 23365449 Cao Y Chtarbanova S Petersen AJ Ganetzky B May 2013 Dnr1 mutations cause neurodegeneration in Drosophila by activating the innate immune response in the brain Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America 110 19 E1752 60 Bibcode 2013PNAS 110E1752C doi 10 1073 pnas 1306220110 PMC 3651420 PMID 23613578 Barajas Azpeleta R Wu J Gill J Welte R Seidel C McKinney S Dissel S Si K October 2018 Antimicrobial peptides modulate long term memory PLOS Genetics 14 10 e1007440 doi 10 1371 journal pgen 1007440 PMC 6224176 PMID 30312294 a href wiki D0 A8 D0 B0 D0 B1 D0 BB D0 BE D0 BD Cite journal title Shablon Cite journal cite journal a Obslugovuvannya CS1 Storinki iz nepoznachenim DOI z bezkoshtovnim dostupom posilannya