Первое время среди учёных было распространено мнение, что антибактериальные пептиды способны создавать только низшие животные, не обладающие развитой иммунной системой. Но уже в 1988 г. было установлено, что и млекопитающие мыши, коровы и даже люди способны производить подобные соединения. Причём этот процесс протекает в основном в , дыхательной системе и мочеточниках. Пептиды непрерывно создаются даже в стабильном состоянии организма, а при воспалительных реакциях или повреждении тканей их синтез резко возрастает. Поэтому сейчас учёные активно ищут соединения, активирующие секрецию антибактериальных пептидов в человеческом организме. К их удивлению, вещество, активирующее природный иммунитет, было обнаружено в дрожжах и йогурте. Это жирная аминокислота изолейцин. Организм человека не способен её производить, поэтому она поступает только через пищу.
Вслед за цекропинами был обнаружен и изучен ряд других соединений из секреторных выделений некоторых насекомых. Одни избирательно действуют на грамположительные бактерии, другие на патогенные грибы. Большое разнообразие антибактериальных пептидов получено из ядов различных насекомых и рептилий: змей, скорпионов, паукообразных, пчёл. В конце 80-х в США было установлено, что в коже лягушки в случае инфекционного поражения или повреждения активируется мощный механизм антимикробной защиты в больших концентрациях секретируются пептиды, образованные из 23 аминокислот. Открытые вещества назвали магайнины . Первооткрыватель, Майкл Заслофф, уже в1988 создал фармацевтическую компанию Magainin Pharmaceuticals, которая до сих пор весьма успешно занимается производством лекарственных препаратов.
В целом, антимикробные соединения, представляющие собой короткие белки из 24-40 аминокислот, открыты учёными уже давно. Ещё в середине XX века были получены вещества грамицидин и низин, которые активно применяются в производстве пищевых продуктов и лекарственных средств. Давно изучены растительные антимикробные пептиды, и пептиды из пчелиного яда. Тем не менее, открытие Ганса Бомана стало особенным. Полученные пептиды по структуре схожи с давно открытым соединением мелиттином, найденном в яде пчёл. Однако было установлено важное отличие цекропины эффективны исключительно против . Столь высокая избирательность воздействия заинтересовала производителей лекарственных средств. Кроме того, стало ясно, что цекропины и сходные с ними пептиды обеспечивают гусеницам защиту от целого ряда заболеваний, т.е. обеспечивают иммунитет.
Дело в том, что иммунная система, подобная человеческой, у насекомых отсутствует. У них нет механизмов синтеза защитных протеиновых молекул иммуноглобулинов, способных разрушать проникающие в организм чужеродные организмы. Вместе с тем биологи давно выяснили, что насекомые способны успешно противостоять инфекционным микроорганизмам. Но каким же образом? Первое обоснованное предположение выдвинула в 1980 г. группа учёных под руководством Ганса Бомана из Стокгольмского университета. Гусенице павлиноглазки ввели раствор, содержащий болезнетворные бактерии, после чего собрали и изучили биоактивные вещества, которые выделило заражённое насекомое в ответ на . В результате химики нашли два новых органических вещества пептидные молекулы, образованные из 35-39 аминокислот. Им дали название цекропины. Антибактериальный эффект цекропинов оказался крайне высоким. Позже подобные соединения нашли у бабочек и мух.
Общеизвестно, что иммунная система служит высшим животным системой защиты от инфекционных заболеваний. Её деятельность воплощается в борьбе с примитивными одноклеточными болезнетворными микроорганизмами: бактериями, протистами, грибами и . Однако немногие задумываются о том, что иммунитет есть и у низших представителей животного царства, к примеру, у насекомых. Исследования в данной сфере биологии способствовали обнаружению ранее неизвестного класса уникальных биологически активных веществ.
Антимикробные пептидыДревний механизм защиты не является синонимом понятия иммунная система , поскольку он состоит не только в синтезе и активизации фагоцитов. Представители растительного и животного царства борются с болезнетворными с помощью особых пептидов. Антимикробные пептиды растений, одноклеточных организмов, насекомых и животных, в т.ч. человека, сходны по строению. Это позволяет говорить о том, что они являются древнейшим механизмом защиты организма от бактерий, который имеется даже у животных с эффективной иммунной системой почти в первозданном виде. Несмотря на своё древнее происхождение , данный класс пептидов эффективно справляется с бактериями, что навело учёных на идею их применения в медицине.
Однако такая классификация весьма условна, поскольку многие пептиды выполняют несколько важных функций. К примеру, вазопрессин, помимо контроля памяти, отвечает за тонус сосудов и функцию снижения выработки мочи.
вещества, характеризующиеся гормональной активностью (глюкагон, окситоцин, антидиуретический и др.);соединения, отвечающие за пищеварение ( , гастроингибирующий пептид и др.);вещества, отвечающие за пищевое поведение ( , нейропептид Y, лептин и др.);вещества, купирующие болевой синдром (опиоидные пептиды);органические соединения, регулирующие высшую нервную деятельность, химические реакции, отвечающие за память, обучение, эмоции и т.д. (вазопрессин, окситоцин);соединения, регулирующие в артериях и диаметр просвета сосудов (ангиотензин II, брадикинин и др.).
Пептиды, обладая выраженной биологической активностью, регулируют ряд физиологических процессов. По своим регулирующим функциям их классифицируют следующим образом:
2. Гетеродетные частицы, образованные также дисульфидными, эфирными и тиоэфирными связями.
1. Гомодетные частицы, остатки аминокислот которых соединены только амидными связями.
Кроме того, пептиды классифицируют по способу связи аминокислот:
2. Гетеромерные пептиды содержат также соединения небелковой природы.
1. Гомомерные пептиды образованы исключительно остатками аминокислот.
Также пептиды классифицируют по входящим в их частицы компонентам:
Пептиды подразделяются на полипептиды и олигопептиды. Полипептиды построены из сотен аминокислот, тогда как олигопептиды (короткие пептиды) образованы не более чем 10-50 аминокислотами.
Пептиды непрерывно производятся во всех живых организмах для регуляции клеточных и тканевых процессов. Их активность в основном определяется их строением последовательностью аминокислот, а также структурой частицы и её положением в пространстве.
Общая информация это белки, молекулы которых образованы из остатков альфа-аминокислот, соединённых пептидными (амидными) связями.
Удивительные свойства пептидов24 июня, 2012
Удивительные свойства пептидов
Комментариев нет:
Отправить комментарий