Молекулярно-клеточные основы реализации биологической активности антимикробных пептидов лейкоцитов

• Автор: Шамова, Ольга Валерьевна
• Шифр специальности: 14.03.03, 03.01.04
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 343 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
Содержание
Список сокращений
Введение
1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ
1.1. Врожденный и приобретенный иммунитет
1.2. Морфо-биохимические и функциональные особенности нейтрофильных гранулоцитов
1.2.1. Гранулярный аппарат нейтрофилов
1.2.2. Нейтрофильные внеклеточные ловушки
1.2.3. Кислородзависимая и килороднезависимая антимикробные системы нейтрофилов
1.3. Антимикробные пептиды
1.3.1. Антимикробные пептиды как ключевые эффекторные
молекулы системы врожденного иммунитета
1.3.2. Классификация антимикробных пептидов
1.3.2.1. Пептиды, имеющие конформацию а-спирали
1.3.2.2. Пептиды, имеющие в составе молекулы повышенное содержание той или иной аминокислоты
1.3.2.3. Цистин-содержащие пептиды
1.3.3 Антимикробные пептиды млекопитающих
1.3.3.1. Дефенсины
1.3.3.2. Кателицидины
1.3.3.2.1. Кателицидины с а-спиральной конформацией
1.3.3.2.2. Протегрины
1.3.3.2.3. Индолицидин
1.3.3.2.4. Додекапептид
1.3.3.2.5. Пептиды с высоким содержанием пролина

1.3.4. Антимикробные пептиды рыб
1.3.5. Антимикробная активность пептидов
1.3.5.1. Механизм действия антимикробных пептидов
1.3.5.1.1. Модели, предложенные в результате изучения действия различных антимикробных пептидов на искусственные липидные мембраны
1.3.5.1.2.. Особенности действия пептидов на живые объекты:
бактериальные клетки и клетки макроорганизма
1.3.6. Противовирусная активность пептидов
1.3.7. Антимикробные пептиды как многофункциональные
защитные молекулы
1.3.7.1. Цитотоксическая активность антимикробных пептидов
1.3.7.2. Взаимодействие дефенсинов с белками из семейства ингибиторов сериновых протеиназ (серпинами)
1.3.7.2.1. Белки-ингибиторы сериновых протеиназ (серпины)
1.3.7.2.2. Взаимодействие а-дефенсинов с серпинами
1.3.7.3. Влияние антимикробных пептидов на пролиферацию
клеток in vitro
1.3.7.4. Действие антимикробных пептидов на процесс
заживления ран
1.3.7.5. Эффекты дефенсинов на противосвертывающую систему
1.3.7.6. Влияние антимикробных пептидов на проницаемость и
рост сосудов
1.3.7.7. Хемотаксическая активность
1.3.7.8. Опсонизирующая активность
1.3.7.9. Дегрануляция тучных клеток при воздействии АМП
1.3.7.10. Взаимодействие АМП с белками, имеющими SH3 домены
1.3.7.11. Кортикостатическая активность дефенсинов
1.3.7.12. АМП как проникающие в эукариотические
клетки пептиды

1.3.7.13. Прямое и опосредованное действие на клетки,
участвующие формировании иммунного ответа
1.4. Лекарственные препараты, созданные на основе антимикробных
пептидов
2. МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
2.1. Антимикробные пептиды
2.2. Экспериментальные животные
2.3. Аналитический электрофорез белков и пептидов
2.3.1. Электрофорез в кислой буферной системе
2.3.2. Электрофорез белков в присутствии додецилсульфата
натрия
2.4. Препаративный электрофорез в кислой буферной системе при непрерывной элюции белков из полиакриламидного геля
2.5. Обращеннофазовая высокоэффективная жидкостная хроматография
2.6. Масс-спектрометрический анализ
2.7. Выделение и очистка дефенсинов из лейкоцитов человека
2.8. Выделение и очистка дефенсинов из лейкоцитов кролика
2.9. Выделение и очистка антимикробных пептидов из лейкоцитов домашней козы
2.10. Выделение и очистка антимикробных пептидов из лейкоцитов Русского осетра и севрюги
2.11 .Определение концентрации белка
2.12.0ценка антимикробной активности методом серийных разведений пептидов в питательной среде, содержащей микроорганизмы
2.13.Оценка антимикробной активности пептидов методом радиальной
диффузии в агарозных гелях
2.14.Изучение совместного антимикробного действия пептидов и

внутренние структуры бактерий, нарушая мембранный транспорт и подавляя синтез белка, РІЖ и ДНК - макромолекул [Olsson et al., 1978].
Эластаза обладает относительно слабо выраженной антимикробной активностью. Она осуществляет повреждения клеточной оболочки бактерий, не приводящие к гибели микроорганизма, но увеличивающие его чувствительность к воздействию катепсина G, МПО, БПУ-белка [Olsson et al., 1978]. При совместном действие ряда белков гранулярного аппарата нейтрофилов в процессе фаго- и экзоцитоза наблюдаются синергические антибиотические эффекты, что обеспечивают эффективность инактивации микроорганизмов. Так, показано синергическое антимикробное действие МПО-системы и эластазы нейтрофилов, катепсина G и эластазы и [Odeberg, Olsson, 1976], эластазы или катепсина G и лизоцима [Thorne al., 1976]. Азуроцидин (или гепарин-связывающий белок) имеет структурное сходство с эластазой, однако замена двух аминокислот в участке молекулы, соответствующем активному центру сериновых протеиназ, обусловило отсутствие ферментативной активности. При этом молекула азуроцидина имеет более высокий положительный заряд, и антимикробные свойства более выражены, по сравнению с эластазой. Антибактериальная активность этого белка проявляется, в основном, в отношении грамотрицательных бактерий. Показано взаимоусиливающее антимикробное действие при использовании азуроцидина в комбинации с эластазой или катепсином G [Miyasaki, Bodeau, 1992].
Лактоферрин - неферментный белок с молекулярной массой 75-80 кДа, содержащий в своем составе углеводный компонент. Лактоферрин (ЛФ) обладает способностью связывать и переносить катионы металлов переменной валентности (Fe3+, Cr3+, Cu2+, Mn3+, Со3+, Cd2+, Zn2+, Ni2+), в естественных условиях - чаще всего ионы железа, меди и цинка. В частично насыщенном железом состоянии ЛФ ингибирует рост микроорганизмов, связывая катионов металлов, которые необходимы для поддержания функций цитохромов дыхательной цепи, каталаз, пероксидаз и некоторых супероксиддисмутаз бактерий [Jenssen, Hancock, 2009]. В составе фаголизосом лактоферрин вступает в разнообразные взаимодействия с другими антимикробными веществами, в