ثيتا ديفينسين

📅 آخر تحديث: ٣ أغسطس ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ٣ أغسطس ٢٠٢٦
📷 يحتوي على 3 صور
الموسوعة الحرة

تُعدّ ثيتا-ديفينسينات ( θ-ديفينسينات ، أو ريتروسيكلينات ، أو ديميديفينسينات ) عائلة من الببتيدات المضادة للميكروبات لدى الثدييات . [ 1 ] وتوجد هذه الببتيدات في الرئيسيات غير البشرية من العالم القديم ، ولكنها غير موجودة في الإنسان ، أو الغوريلا ، أو البونوبو ، أو الشمبانزي . [ 2 ] [ 3 ]

بناء

بنية ريتروسيكلين-2 ثيتا-ديفينسين البشري
البنية الثانوية - صفائح بيتا باللون الأزرق، والحلقات باللون الأبيض، وثنائي الكبريتيد باللون الأصفر.
التركيب الكيميائي - العمود الفقري للببتيد باللون الأسود، والسلاسل الجانبية باللون الأبيض، وثنائي الكبريتيد باللون الأصفر.
المونومرات - يتم الإشارة إلى كل نصف ساهم به كل من سلائف المونومر قبل عملية التدوير باللونين الأحمر والأزرق.

تُعدّ θ-ديفينسينات ببتيدات حلقية تتكون من 18 حمضًا أمينيًا (حوالي 2 كيلو دالتون )، وتمتلك نشاطًا مضادًا للميكروبات ضد مجموعة واسعة من البكتيريا موجبة وسالبة الغرام ، والفطريات ، وبعض الفيروسات القهقرية . [ 4 ] [ 5 ] [ 6 ] [ 7 ] وهي تتألف من زوج من الصفائح β المتوازية عكسيًا، مرتبطة بثلاث روابط ثنائية الكبريتيد، مرتبة على شكل سلم على طول الصفائح لتشكيل بنية مستقرة للغاية . بالإضافة إلى ذلك، قد تتجمع هذه الببتيدات ذاتيًا لتكوين ثلاثيات. [ 8 ]

التخليق الحيوي

في قرد المكاك الريسوسي ( Macaca mulatta ) وقرد البابون الزيتوني ( Papio anubis )، تُنتَج ديفينسينات ثيتا من بروتينات طليعية تتكون كل منها من 76 حمضًا أمينيًا . يُشتق ببتيد واحد من تسعة أحماض أمينية من كل بروتين طليعي. يُدمج اثنان من هذه الببتيدات التسعة معًا لتكوين ديفينسين دائري مكون من 18 حمضًا أمينيًا. [ 4 ] [ 5 ] [ 6 ] [ 7 ] نظرًا لوجود جينين طليعيين (ريتاسين ثيتا RTD-1 وRTD-2)، فإنهما قادران على تكوين ثلاثة أنواع مختلفة من ديفينسينات ثيتا الناضجة: ثنائي متجانس من RTD-1 المُعالَج، وثنائي متجانس من RTD-2 المُعالَج، وثنائي غير متجانس مُكوَّن من كلا البروتينين الطليعيين. يُعد الشكل الثنائي غير المتجانس هو الأكثر وفرة.

In the olive baboon, four θ-defensin precursor genes have been isolated: BTD-a, BTD-b, BTD-c and BTD-d, which encode subunits A, B, C and D. These four subunits could theoretically combine to produce 10 different processed defensins. However, only five have been observed: consisting of subunits A+A, A+B, A+C, A+D and B+B (Referred to as BTD-3, BTD-1, BTD-4, BTD7 and BTD-2 respectively).[7] Finally, orangutan genomes encode 4 θ-defensin precursor genes and gibbon genomes encode 2.

Activity

Antimicrobial activity has been reported against bacteria, fungi, enveloped viruses, and protozoa. Antimicrobial activity is generally through binding to and disrupting the cell membrane. Antiviral activity appears to derive from their binding to the sugar component of glycoproteins and blocking the entry of viruses into the cell.[9]

Evolution

Genesis

θ-defensins are extremely divergent members of the defensin protein superfamily which includes alpha-, beta- and big-defensins. The θ-defensins appear to have evolved from α-defensin genes around 40 million years ago in Old World monkeys. Compared to their α-defensin ancestors, θ-defensin genes are truncated into two halves.[3]

Inactivaton

Although great apes do not produce θ-defensin proteins, their genomes do encode θ-defensin genes which are transcribed to mRNA but not translated due to a premature stop codon.[10] When the mature defensin that would be expressed is chemically synthesised in a laboratory, it shows antimicrobial activity (including anti-retrovirus, leading to the name "retrocyclin").[11] It is unknown whether this pseudogenisation gave a selective advantage or was due to genetic drift. The anti-HIV activity of retrocyclins has been further enhanced by protein engineering efforts with the aim of generating a viable treatment.

See also

References

  1. ↑ كونيبير إيه سي، كريك دي جيه (26 سبتمبر 2014). "كيمياء وبيولوجيا ثيتا ديفينسين" . Angewandte Chemie International Edition in English . 53 (40): 10612–23 . Bibcode : 2014ACIE...5310612C . doi : 10.1002 / anie.201402167 . PMC 7159640. PMID 25079086 .  
  2. ↑ كول إيه إم، وانغ دبليو، وارينغ إيه جيه، ليرر آر آي (أكتوبر 2004). "الريتروسيكلينات: استخدام الماضي كمقدمة". مجلة علوم البروتين والببتيد الحالية . 5 (5): 373-381 . doi : 10.2174/1389203043379657 . PMID 15544532 . 
  3. 1 2 لي د، تشانغ ل، ين هـ، شو هـ، ساتكوسكي تراسك ج، سميث د.ج، لي ي، يانغ م، تشو كيو (يونيو 2014). "تطور ديفينسينات ألفا وثيتا لدى الرئيسيات كما كشف عنه تحليل الجينومات". تقارير البيولوجيا الجزيئية . 41 (6): 3859-66 . doi : 10.1007/s11033-014-3253-z . PMID 24557891. S2CID 14936647 .  
  4. تانغ واي كيو ، يوان جيه، أوساباي جي، أوساباي كيه، تران دي، ميلر سي جيه، أويليت إيه جيه، سيلستيد إم إي (أكتوبر 1999). "ببتيد مضاد للميكروبات حلقي يُنتَج في كريات الدم البيضاء لدى الرئيسيات عن طريق ربط اثنين من ألفا-ديفينسين المبتور" . مجلة ساينس . 286 (5439): 498-502 . doi : 10.1126/science.286.5439.498 . PMID 10521339 . 
  5. 1 2 ليونوفا إل، كوكرياكوف في إن، أليشينا جي، هونج تي، نغوين تي، تشاو سي، وارنج إيه جيه، ليهرر آر آي (سبتمبر 2001). “minidefensins الدائرية وتوليد ما بعد الترجمة للتنوع الجزيئي”. جيه ليوكوك. بيول . 70 (3): 461– 4. دوى : 10.1189/jlb.70.3.461 . بميد 11527997 . S2CID 19334630 .  
  6. 1 2 تران د، تران ب أ، تانغ ي كيو، يوان ج، كول ت، سيلستيد م إي (فبراير 2002). "الديفينسينات المتجانسة ثنائية الوحدات من كريات الدم البيضاء لقرد المكاك الريسوسي: عزل، وتخليق، ونشاط مضاد للميكروبات، وخصائص ارتباط البكتيريا للببتيدات الحلقية" . مجلة الكيمياء البيولوجية . 277 (5): 3079-3084 . doi : 10.1074/jbc.M109117200 . PMID 11675394 . 
  7. 1 2 3 غارسيا إيه إي، أوساباي جي، تران بي إيه، يوان جيه، سيلستيد إم إي (ديسمبر 2008). "عزل وتخليق ونشاط مضادات الميكروبات لأشكال θ-ديفينسين الطبيعية من كريات الدم البيضاء لدى قرد البابون" . العدوى والمناعة . 76 (12): 5883-5891 . doi : 10.1128/IAI.01100-08 . PMC 2583559. PMID 18852242 .  
  8. ↑ دالي، ن. ل.، تشين، ي. ك.، روزنغرين، ك. ج.، ماركس، يو. سي.، فيليبس، م. ل.، وارينغ، أ. ج.، وانغ، و.، ليرر، ر. إ.، كريك، د. ج. (4 سبتمبر 2007). "ريتروسيكلين-2: تحليل بنيوي لثيتا-ديفينسين قوي مضاد لفيروس نقص المناعة البشرية". الكيمياء الحيوية . 46 (35): 9920-9928 . doi : 10.1021/bi700720e . PMID 17685559 . 
  9. ↑ كاسكاليس إل، كريك دي جيه (21 نوفمبر 2010). "البروتينات الدائرية الطبيعية: التوزيع، والتخليق الحيوي، والتطور". الكيمياء العضوية والبيولوجية الجزيئية . 8 (22): 5035-47 . doi : 10.1039/c0ob00139b . PMID 20835453 . 
  10. ↑ فينكاتارامان ن، كول أ.ل، روشالا ب، وارينغ أ.ج، ليرر ر.إ، ستوشليك أ، بول ج، كول أ.م (28 أبريل 2009). "إعادة تنشيط الريتروسايكلينات: ديفينسينات بشرية سلفية فعالة ضد فيروس نقص المناعة البشرية من النوع الأول" . مجلة PLOS Biology . 7 (4): e95. doi : 10.1371/journal.pbio.1000095 . PMC 2672613. PMID 19402752 .  
  11. ↑ كول إيه إم، هونغ تي، بو إل إم، نغوين تي، تشاو سي، بريستول جي، زاك جيه إيه، وارينغ إيه جيه، يانغ أو أو، ليرر آر آي (19 فبراير 2002). "ريتروسيكلين: ببتيد من الرئيسيات يحمي الخلايا من العدوى بسلالات فيروس نقص المناعة البشرية من النوع الأول التي تستهدف الخلايا التائية والخلايا الوحيدة" . وقائع الأكاديمية الوطنية للعلوم في الولايات المتحدة الأمريكية . 99 (4): 1813-1818 . Bibcode : 2002PNAS...99.1813C . doi : 10.1073/pnas.052706399 . PMC 122276. PMID 11854483 .