Пептидные антибиотики животных как биохимические факторы противоинфекционной защиты
Страница 3

Материалы » Пептидные антибиотики животных как биохимические факторы противоинфекционной защиты

При анализе рассматриваемых взаимодействий важно также учитывать то обстоятельство, что цитоплазматическая мембрана бактерий непосредственно недоступна для контакта с АП, поскольку покрыта клеточной стенкой, в состав которой у грамположительных бактерий входит пептидогликан, а грамотрицательных - пептидогликан и наружная мембрана, являющаяся дополнительным защитным барьером микробной клетки. Поэтому дефенсины, за исключением некоторых криптдинов, и мягейнины более эффективно поражают in vitro грамположительную микрофлору, нежели грамотрицательную. Однако это правило распространяется не на все группы антибиотических пептидов. Например, цекропины и некоторые бактенецины более активны как цитотоксические молекулы в отношении грамотрицательных бактерий. Это свойство указанных соединений обусловлено их повышенной способностью к взаимодействию с одним из типичных представителей структуры наружной мембраны грамотрицательных бактерий, каковым является липополисахарид. Наличие липополисахарида во внешнем слое наружной мембраны грамотрицательных бактерий является одним из условий их опознания антибиотическими пептидами и белками.

Пенетрирующая липофильный бислой активность молекул антибиотических пептидов в ряде случаев заметно зависит от трансмембранного электрического потенциала клеток-мишеней, который, как известно, у плазмалеммы бактерий обычно в 1.5-2 раза более высокий, чем у мембран эукариотических клеток. Это свойство мембран является одним из условий, облегчающих проникновение АП через липидный бислой, особенно в тех случаях, когда эффекторные молекулы умеренно - или слабоосновные. Проникающая способность высокоосновных пептидов, таких как дефенсины кролика NP-1 и NP-2, практически не зависит от мембранного потенциала клеток-мишеней. Направление электрического поля поперек мембран от плюса на внешней поверхности мембраны к минусу - на внутренней обеспечивает электрофорез положительно заряженных молекул антибиотических пептидов через мембрану внутрь клетки. При этом часть молекул самостоятельно или в ассоциации друг с другом внедряется в мембраны, образуя в них пороподобные отверстия различной молекулярной организации. Перфорация мембран, которая в ряде случаев носит транзиторный характер, приводит к утечке из клеток ионов и нарушению ионной асимметрии между средой и клетками. Следствием этого является диссипация мембранного потенциала клеток-мишеней и стремление молекул воды войти в клетки. Результатами подобного движения воды могут быть разбухание клеток-мишеней и их осмотический лизис. Рассеивание мембранного потенциала лишает клетки возможности осуществлять активный транспорт ионов и веществ против градиента концентраций, что в итоге резко снижает их жизнеспособность.

При типичной ориентации электрического поля мембран катионные АП могут переноситься через этот барьер путем электрофореза, подобно тому как это описано для микробных пептидных антибиотиков полимиксина В и грамицидинов., что дополняет картину деструктурирующих воздействий наv клетки-мишени, результатом которых является гибель последних. Обобщенная схема предполагаемого механизма антимикробного действия одного из антибиотических пептидов - цекропина - представлена на рис. 20. Первая фаза действия пептида связана с адсорбцией димера цекропина на поверхности мембраны за счет электростатических взаимодействий с ее отрицательно заряженными соединениями. На следующей стадии происходит диссоциация димера и внедрение в липофильную фазу липидного бислоя отдельных молекул цекропина за счет гидрофобных взаимодействий. На заключительной стадии внедрившиеся и ориентированные поперек мембран молекулы цекропинов формируют каналоподобные поры с умеренной селективной проницаемостью для анионов.

Страницы: 1 2 3 4 5


Интересное на сайте:

Восприятие пространства
Остротой зрения называют максимальную способность различать отдельные объекты. Ее можно определить по наименьшему расстоянию между двумя точками, которые глаз различает, т. е. видит отдельно. Максимальную остроту зрения имеет макулярная о ...

Пространство и время (классическая механика И. Ньютона и теория относительности А. Эйнштейна)
Пространство и время в классической механике И. Ньютона В 1687 г. вышел основополагающий труд Ньютона «Математические начала натуральной философии». Этот труд более чем на два столетия определил развитие всей естественно-научной картины ...

Сущность жизни, свойства и уровни организации живого
Вопрос о сущности жизни является одним из давних вопросов в биологии, поскольку интерес к нему восходит еще к античным векам. Дававшиеся в разные времена определения жизни не могли быть исчерпывающими из-за отсутствия достаточных данных. ...