Drosomycin

Z Wikipedie, otevřené encyklopedie
Drosomycin

Drosomycin je antifungální (z angl. antifungal) peptid z Drosophila melanogaster a je prvním takovým peptidem izolovaným z hmyzu. Tento peptid byl objeven v roce 1994 Fehlbaumem a jeho týmem.[1] Exprese je na systémové úrovni regulována Toll dráhou[2], zatímco v dýchacím traktu je kontrolována dráhou imunitní nedostatečnosti (IMD – z angl. immune deficiency pathway).[3] To znamená, že drosomycin s dalšími antimikrobiálními peptidy (AMP – z angl. antimicrobial peptide), jako např. cecropinem[4][5], či metchnikowinem[6] slouží jako první obraná linie v případě poškození epitelií. Nicméně drosomycin není exprimován pouze v případě poranění, nýbrž je exprimován konstitutivně v různých částech Drosophily po dobu jejího vývoje.[7]

Struktura

Tento peptid je složen ze 44 aminokyselin a obsahuje 4 disulfidové můstky, které stabilizují jednu α-šroubovici a třívláknový β-list. Díky těmto 4 disulfidovým můstkům je drosomycin relativně odolný k štěpení proteázami.[8][9][10] V drosomycinu se objevuje evolučne konzervovaný cysteinem stabilizovaný αβ motiv, který se vyskytuje i v dalších Drosophilích, či rostlinných defensinech. Zajímavé je, že drosomycin má větší sekvenční podobnost právě s rostlinými defensiny (např. 40% s defensinem z ředkvičky – Raphanus sativus) než s jinými hmyzími defensiny[11]. Struktura byla prvně popsána v roce 1997 Landonem a kolegy.[12]

Geny

Tento peptid je kódován 387 bp dlouhým genem Drs ležícím na 3 chromozomu[13] společně s dalšími 6 geny Dro 1–6, s nimiž dohromady tvoří drosomycin mnohagenovou rodinu (z angl. drosomycin multigene family). Avšak tyto geny nemají podobnou funkci, jak by se mohlo zdát na první pohled. Toto bylo experimentálně prokázáno Yangem a jeho kolegy.[14][15]. Takto to ovšem není u všech druhů drozofil, v roce 2015 Gao a Zhu objevili, že D. takahashii má některé geny z této rodiny zduplikované a tedy jich má celkem 11 místo 7, jak je tomu u D. melanogaster.[16]

Účinky

Zatím se zdá, že drosomycin má tři hlavní účinky na parazitické houby, první je částečná lýza hyf, druhým je zastavení dozrávání spor a třetím je zpomalení růstu, což vede k většímu větvení hyf (zastavení dozrávání spor – velká koncentrace drosomycinu, zpomalení růstu hyf – nízká koncentrace drosomycinu)[17]. Ovšem přesný mechanismus účinku drosomycinu na parazitické houby stále čeká na objasnění.

Reference

  1. ↑ FEHLBAUM, P.; BULET, P.; MICHAUT, L.; LAGUEUX, M.; BROEKAERT, W. F.; HETRU, C.; HOFFMANN, J. A. Insect immunity. Septic injury of Drosophila induces the synthesis of a potent antifungal peptide with sequence homology to plant antifungal peptides.. Journal of Biological Chemistry. 1994-12-30, s. 33159–33163. Dostupné online. ISSN 0021-9258. PMID 7806546. (anglicky) 
  2. ↑ LEMAITRE, Bruno; NICOLAS, Emmanuelle; MICHAUT, Lydia; REICHHART, Jean-Marc; HOFFMANN, Jules A. The Dorsoventral Regulatory Gene Cassette spätzle/Toll/cactus Controls the Potent Antifungal Response in Drosophila Adults. Cell. 1996-09-20, s. 973–983. Dostupné online. DOI 10.1016/S0092-8674(00)80172-5. 
  3. ↑ ZHANG, Z-T.; ZHU, S-Y. Drosomycin, an essential component of antifungal defence in Drosophila. Insect Molecular Biology. 2009-10-01, s. 549–556. Dostupné online. ISSN 1365-2583. DOI 10.1111/j.1365-2583.2009.00907.x. (anglicky) 
  4. ↑ Kylsten, P.; Samakovlis, C.; Hultmark, D. (1990-01-01). "The cecropin locus in Drosophila; a compact gene cluster involved in the response to infection". The EMBO journal. 9 (1): 217–224. ISSN 0261-4189. PMC PMC551649 Check |pmc= value (help). PMID 2104802
  5. ↑ Tryselius, Y.; Samakovlis, C.; Kimbrell, D. A.; Hultmark, D. (1992-02-15). "CecC, a cecropin gene expressed during metamorphosis in Drosophila pupae". European Journal of Biochemistry. 204 (1): 395–399. ISSN 0014-2956. PMID 1740152
  6. ↑ Levashina, E. A.; Ohresser, S.; Bulet, P.; Reichhart, J. M.; Hetru, C.; Hoffmann, J. A. (1995-10-15). "Metchnikowin, a novel immune-inducible proline-rich peptide from Drosophila with antibacterial and antifungal properties". European Journal of Biochemistry. 233 (2): 694–700. ISSN 0014-2956. PMID 7588819
  7. ↑ FERRANDON, D.; JUNG, A. C.; CRIQUI, M. A drosomycin-GFP reporter transgene reveals a local immune response in Drosophila that is not dependent on the Toll pathway. The EMBO journal. 1998-08-10, roč. 17, čís. 5, s. 1217–1227. PMID: 9482719 PMCID: PMC1170470. Dostupné online [cit. 2017-02-13]. ISSN 0261-4189. DOI 10.1093/emboj/17.5.1217. PMID 9482719. 
  8. ↑ P. Fehlbaum, P. Bulet, L. Michaut, M. Lagueux, W.F. Broekaert, C. Hetru, J.A. Hoffmann Insect Immunity: septic injury of Drosophila induces the synthesis of a potent antifungal peptide with sequence homology to plant antifungal peptides Journal of Biological Chemistry, 269 (1994), pp. 33159–33163
  9. ↑ L. Michaut, P. Fehlbaum, M. Moniatte, A. Van Dorsselaer, J.M. Reichhart, P. Bulet Determination of the disulfide array of the first inducible antifungal peptide from insects: drosomycin from Drosophila melanogaster FEBS Letters, 395 (1996), pp. 6–10
  10. ↑ S. Uttenweiler-Joseph, M. Moniatte, M. Lagueux, A. Van Dorsselaer, J.A. Hoffmann, P. Bulet Differential display of peptides induced during the immune response of Drosophila: a matrix-assisted laser desorption ionization time-of-flight mass spectrometry study Proceedings of the National Academy of Sciences USA, 95 (1998), pp. 11342–11347
  11. ↑ Fant, Franky; Vranken, Wim; Broekaert, Willem; Borremans, Frans (1998-05-29). "Determination of the three-dimensional solution structure of Raphanus sativus Antifungal Protein 1 by 1H NMR1". Journal of Molecular Biology. 279 (1): 257–270. doi:10.1006/jmbi.1998.1767
  12. ↑ LANDON, Céline; SODANO, Patrick; HETRU, Charles; HOFFMANN, Jules; PTAK, Marius. Solution structure of drosomycin, the first inducible antifungal protein from insects. Protein Science. 1997-09-01, s. 1878–1884. Dostupné online. ISSN 1469-896X. DOI 10.1002/pro.5560060908. PMID 9300487. (anglicky) 
  13. ↑ Drs Drosomycin [Drosophila melanogaster (fruit fly)] - Gene - NCBI [online]. [cit. 2017-01-04]. Dostupné online. 
  14. ↑ F. M. Jiggins and K. W. Kim, “The evolution of antifungal peptides in Drosophila,” Genetics, vol. 171, no. 4, pp. 1847– 1859, 2005
  15. ↑ W. Y. Yang, S. Y. Wen, Y. D. Huang, et al., “Functional divergence of six isoforms of antifungal peptide Drosomycin in Drosophila melanogaster,” Gene, vol. 379, pp. 26–32, 2006
  16. ↑ doi: 10.1038/srep32175
  17. ↑ Bulet, Phillipe; Hetru, Charles; Dimarcq, Jean-Luc; Hoffmann, Daniéle (1999-06-01). "Antimicrobial peptides in insects; structure and function". Developmental & Comparative Immunology. 23 (4–5): 329–344. doi:10.1016/S0145-305X(99)00015-4
Citováno z „https://cs.wikipedia.org/w/index.php?title=Drosomycin&oldid=16208916“