Взаимодействие порообразующих пептидов с большими моноламеллярными липосомами
Шахбатян Р.Р.
Порообразующие пептиды обладают свойством нарушения целостности мембран. Данные пептиды обнаруживают в своей первичной структуре преобладание полярных положительно заряженных аминокислотных остатков, что предопределяет электростатический характер взаимодействия данных пептидов с отрицательно заряженными липидами мембран бактерий. Пептиды, способные к образованию пор в мембранах бактерий, носят название антимикробных и представляют широкий по разнообразию ряд молекул, являясь инструментом защиты далеких, с точки зрения филогенеза, групп организмов: растений, насекомых и позвоночных от патогенных организмов
После связывания пептида с мембраной дальнейшее действие может происходить двумя способами. Первый путь – через встраивание молекул пептида в мембрану с образованием пор со структурой согласно модели «бочонка» (так называемая barrel-stave модель) или тороидной модели. Второй способ – агрегация молекул пептида на поверхности мембраны и ее разрушение (модель «ковер»). В последнее время появились работы по синтезу искусственных аналогов таких пептидов, которые обладают аналогичными свойствами. В нашей работе мы рассмотрели действие синтетических пептидов Pep-1 и 51.1 на больших моноламеллярных липосомах, приготовленных из липида фосфатидилхолина. Способность данных пептидов к порообразованию была показана двумя различными методами, в основе которых находилось измерение флуоресценции. В первом методе появление пор в липосомах при добавлении пептидов было выяснено по регистрации флуоресценции красителя 5(6) – карбоксифлуоресцеина при вытекании из липосом. Во втором методе изучаемые свойства пептидов были подтверждены по флуоресценции потенциал-зависимого красителя сафранина О. Также были сделаны предположения относительно модели действия данных пептидов.
Таким образом, синтетические пептиды Pep1 и 51.1, созданные на основе структурной особенности природных пептидов – преобладании положительно заряженных аминокислотных остатков, – обладают порообразующей способностью и, вероятно, при дальнейшем комплексном исследовании можно будет сделать вывод относительно использовании данных пептидов в качестве антибактериальных средств. Другим применением данных пептидов может быть связывание с различными макромолекулами (белки, нуклеиновые кислоты) и их перенос через мембраны клеток. Частным случаем является решение проблемы переноса лекарственных препаратов в клетку.
Литература
1. Huey W. Huang Biochemistry 39 (2000), 8347-8352
2. B. Bechinger, Y. Kim, L.E. Chirlian, J. Gesell, J.-M. Neumann, M. Motal, J. Tomich, M. Zasloff, S.J. Opella J. Biol. NMR 1 (1991) 167-173
3. H.W. Huang, J. Phys. II France 5 (1995) 1427-1431
4. Huey W. Huang Biochimica et Biophysica Acta (2006) 79006
5. Shai Y. Biochimica et Biophysica Acta 1462 (1999) 55-70
6. Yeaman M., Yount N. Pharmacological Reviews 55 (2003) 27-55
7. Y.N. Antonenko et al. / FEBS Letters 579 (2005) 5247-5252
Loading ...