САПОЗИН-ПОДОБНЫЕ БЕЛКИ В ПРОТИВОИНФЕКЦИОННОМ ИММУННОМ ОТВЕТЕ

Обложка


Цитировать

Полный текст

Аннотация

Резюме. Помимо множества гидролитических ферментов, лизосомы оснащены белками-активаторами сфинголипидов — сапозинами (SAP). SAP принадлежат к обширному и разнообразному семейству небольших (~80 аминокислотных остатков) сапозин-подобных белков (SAPLIP), содержащих характерные домены с тремя дисульфидными связями между шестью остатками цистеина. Разнообразие известных SAPLIP можно объяснить их участием в различных этапах переваривания фагоцитированных бактерий. Сходные по функциям SAPLIP обнаружены как у простейших (амебы), так и у млекопитающих, в том числе у человека. К собственно сапозинам относят пять молекул сапозинов (A-D) и белок-активатор GM2. SAP не обладают ферментативной активностью, термостабильны и устойчивы к действию протеаз. Основная функция SAP в организме — участие в катаболизме сфинголипидов и переваривании мембран. Кроме того, сложная ассоциация сапозинов с двойным слоем липидов мембраны и гликопротеинов CD1 обеспечивает загрузку липидных антигенов на презентирующие молекулы CD1 для последующей активации специфичных к липидным антигенам Т-клеток. Особый интерес представляет участие сапозинов в механизмах перекрестной презентации бактериальных антигенов Т-клеткам CD8+. Широкая вовлеченность сапозинов и сапозин-подобных белков в механизмы врожденного и адаптивного иммунных ответов предполагает их эволюционно-консервативную роль в противомикробной защите.

Об авторах

В. В. Еремеев

Центральный НИИ туберкулеза РАМН, Москва

Автор, ответственный за переписку.
Email: yeremeev56@mail.ru

д.м.н., ведущий научный сотрудник лаборатории иммуногенетики

107564, Москва, Яузская аллея, 2

Россия

А. С. Апт

Центральный НИИ туберкулеза РАМН, Москва

Email: yeremeev56@mail.ru
Россия

Список литературы

  1. Anderson D.H., Sawaya M.R., Cascio D., Ernst W., Modlin R., Krensky A., Eisenberg D. Granulysin crystal structure and a structure-derived lytic mechanism // J. Mol. Biol. — 2003. — Vol. 325. — P. 355–365.
  2. Andersson M., Gunne H., Agerberth B., Boman A., Bergman T., Sillard R., Jornvall H., Mutt V., Olsson B., Wigzell H., Dagerlind A., Boman H.G., Gundmundsson G.H. NK-lysin, a novel effector peptide of cytotoxic T and NK cells. Structure and cDNA cloning of the porcine form, induction by interleukin 2, antibacterial and antitumour activity // EMBO J. — 1995. — Vol. 14. — P. 1615–1625.
  3. Andra J., Leippe M. Pore-forming peptide of Entamoeba histolytica. Significance of positively charged amino acid residues for its mode of action // FEBS Lett. — 1994. — Vol. 354. — P. 97–102.
  4. Beckman E.M., Porcelli S.A., Morita C.T., Behar S.M., Furlong S.T., Brenner M.B. Recognition of a lipid antigen by CD1-restricted alpha beta+ T cells // Nature. — 1994. — Vol. 372. — P. 691–694.
  5. Bracha R., Nuchamowitz Y., Mirelman D. Transcriptional silencing of an amoebapore gene in Entamoeba histolytica: molecular analysis and effect on pathogenicity // Eukaryot. Cell. — 2003. — Vol. 2. — P. 295–305.
  6. Bruhn H. A short guided tour through functional and structural features of saposinlike proteins // Biochem. J. — 2005. — Vol. 389. — P. 249–257.
  7. Ernst W.A., Maher J., Cho S., Niazi K.R., Chatterjee D., Moody D.B., Besra G.S., Watanabe Y., Jensen P.E., Porcelli S.A., Kronenberg M., Modlin R.L. Molecular interaction of CD1b with lipoglycan antigens // Immunity. — 1998. — Vol. 8. — P. 331–340.
  8. Ernst W.A., Thoma-Uszynski S., Teitelbaum R., Ko C., Hanson D.A., Clayberger C., Krensky A.M., Leippe M., Bloom B.R., Ganz T., Modlin R.L. Granulysin, a T cell product, kills bacteria by altering membrane permeability // J. Immunol. — 2000. — Vol. 165. — P. 7102–7108.
  9. Gilleron M., Stenger S., Mazorra Z., Wittke F., Mariotti S., Bohmer G., Prandi J., Mori L., Puzo G., De Libero G. Diacylated sulfoglycolipids are novel mycobacterial antigens stimulating CD1-restricted T cells during infection with Mycobacterium tuberculosis // J. Exp. Med. — 2004. — Vol. 199. — P. 649 – 659.
  10. Gutsmann T., Riekens B., Bruhn H., Wiese A., Seydel U., Leippe M. Interaction of amoebapores and NK-lysin with symmetric phospholipid and asymmetric lipopolysaccharide/phospholipid bilayers // Bio chemistry. — 2003. — Vol. 42. — P. 9804–9812.
  11. Herbst R., Marciano-Cabral F., Leippe M. Antmicrobial and pore-forming peptides of free-living and potentially highly pathogenic Naegleria fowleri are released from the same precursor molecule // J. Biol. Chem. — 2004. — Vol. 279. — P. 25955–25958.
  12. Heusel J.W., Wesselschmidt R.L., Shresta S., Russell J.H., Ley T.J. Cytotoxic lymphocytes require granzyme B for the rapid induction of DNA fragmentation and apoptosis in allogeneic target cells // Cell. — 1994. — Vol. 76. — P. 977–987.
  13. Kagi D., Ledermann B., Burki K., Seiler P., Oder matt B., Olsen K.J., Podack E.R., Zinkernagel R.M., Hengartner H. Cytotoxicity mediated by T cells and natural killer cells is greatly impaired in perforin-deficient mice // Nature. — 1994. — Vol. 369. — P. 31–37.
  14. Kaspar A.A., Okada S., Kumar J., Poulain F.R., Drouvalakis K.A., Kelekar A., Hanson D.A., Kluck R.M., Hitoshi Y., Johnson D.E., Froelich C.J., Thompson C.B., Newmeyer D.D., Anel A., Clayberger C., Krensky AM. A distinct pathway of cell-mediated apoptosis initiated by granulysin // J. Immunol. — 2001. — Vol. 167. — P. 350–356.
  15. Kim M.-J., Wainwright H., Loketz M., Bekker L.G., Walther G.B., Dittrich C., Visser A., Wang W., Hsu F.F., Wiehart U., Tsenova L., Kaplan G., Russell D.G. Caseation of human tuberculosis granulomas correlates with elevated host lipid metabolism // EMBO Mol. Med. — 2010. — Vol. 2. — P. 258–274.
  16. Kishimoto Y., Hiraiwa M., O’Brien J.S. Saposins: structure, function, distribution, and molecular genetics // J. Lipid Res. — 1992. — Vol. 33. — P. 1255–1267.
  17. Leippe M. Ancient weapons: NK-lysin, is a mammalian homolog to pore-forming peptides of a protozoan parasite // Cell. — 1995. — Vol. 83. — P. 17–18.
  18. Leippe M., Andra J., Muller-Eberhard H.J. Cytolytic and antibacterial activity of synthetic peptides derived from amoebapore, the pore-forming peptide of Entamoeba histolytica // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. — 1994. — Vol. 91. — P. 2602–2606.
  19. Leippe M., Andra J., Nickel R., Tannich E., Muller-Eberhard H.J. Amoebapores, a family of membranolytic peptides from cytoplasmic granules of Entamoeba histolytica: Isolation, primary structure, and pore formation in bacterial cytoplasmic membranes // Mol. Microbiol. — 1994b. — Vol. 14. — P. 895–904.
  20. Liepinsh E., Andersson M., Ruysschaert J.M., Otting G. Saposin fold revealed by the NMR structure of NK-lysin // Nat. Struct. Biol. — 1997. — Vol. 4. — P. 793–795.
  21. Lowin B., Beermann F., Schmidt A., Tschopp J. A null mutation in the perforin gene impairs cytolytic T lymphocyte- and natural killer cell-mediated cytotoxicity // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. — 1994. — Vol. 91. — P. 11571–11575.
  22. Miteva M., Andersson M., Karshikoff A., Otting G. Molecular electroporation: a unifying concept for the description of membrane pore formation by antibacterial peptides, exemplified with NK-lysin // FEBS Lett. — 1999. — Vol. 462. — P. 155–158.
  23. Moody D.B., Guy M.R., Grant E., Cheng T.Y., Brenner M.B., Besra G.S., Porcelli S.A. CD1b-mediated T cell recognition of a glycolipid antigen generated from mycobacterial lipid and host carbohydrate during infection // J. Exp. Med. — 2000. — Vol. 192. — P. 965 –976.
  24. Moody D.B., Ulrichs T., Muhlecker W., Young D.C., Gurcha S.S., Grant E., Rosat J.P., Brenner M.B., Costello C.E., Besra G.S., Porcelli S.A. CD1c-mediated T-cell recognition of isoprenoid glycolipids in Mycobacterium tuberculosis infection // Nature. — 2000b. — Vol. 404. — P. 884–888.
  25. Moody D.B., Young D.C., Cheng T.Y., Rosat J.P., Roura-Mir C., O’Connor P.B., Zajonc D.M., Walz A., Miller M.J., Levery S.B., Wilson I.A., Cos tello C.E., Bren ner M.B. T cell activation by lipopeptide antigens // Science. — 2004. — Vol. 303. — P. 527–531.
  26. Munford R.S., Sheppard P.O., O’Hara P.J. Saposinlike proteins (SAPLIP) carry out diverse functions on a common backbone structure // J. Lipid Res. — 1995. — Vol. 36. — P. 1653–1663.
  27. Pena S.V., Hanson D.A., Carr B.A., Goralski T.J., Krensky A.M. Processing, subcellular localization, and function of 519 (granulysin), a human late T cell activation molecule with homology to small, lytic, granule proteins // J. Immunol. — 1997. — Vol. 158. — P. 2680 –2688.
  28. Porcelli S., Morita C.T., Brenner M.B. CD1b restricts the response of human CD4–8– T lymphocytes to a microbial antigen // Nature. — 1992. — Vol. 360. — P. 593–597.
  29. Rosat J.P., Grant E.P., Beckman E.M., Dascher C.C., Sieling P.A., Frederique D., Modlin R.L., Porcelli S.A., Furlong S.T., Brenner M.B. CD1-restricted microbial lipid antigen-specific recognition found in the CD8+ alpha beta T cell pool // J. Immunol. — 1999. — Vol. 162. — P. 366–371.
  30. Schaible U.E., Winau F., Sieling P.A., Fischer K., Collins H.L., Hagens K., Modlin R.L., Brinkmann V., Kaufmann S.H. Apoptosis facilitates antigen presentation to T lymphocytes through MHC I and CD1 in tuberculosis // Nat. Med. — 2003. — Vol. 9. — P. 1039 –1046.
  31. Schroder-Borm H., Bakalova R., Andra J. The NK-lysin derived peptide NK-2 preferentially kills cancer cells with increased surface levels of negatively charged phosphatidylserine // FEBS Lett. — 2005. — Vol. 579. — P. 6128–6134.
  32. Sieling P.A., Chatterjee D., Porcelli S.A., Prigozy T.I., Mazzaccaro R.J., Soriano T., Bloom B.R., Brenner M.B., Kronenberg M., Brennan P.J. CD1-restricted T cell recognition of microbial lipoglycan antigens // Science. — 1995. — Vol. 269. — P. 227–230.
  33. Sieling P.A., Jullien D., Dahlem M., Tedder T.F., Rea T.H., Modlin R.L., Porcelli S.A. CD1 expression by dendritic cells in human leprosy lesions: Correlation with effective host immunity // J. Immunol. — 1999. — Vol. 162. — P. 1851–1858.
  34. Sieling P.A., Ochoa M.T., Jullien D., Leslie D.S., Sabet S., Rosat J.P., Burdick A.E., Rea T.H., Brenner M.B., Porcelli S.A., Modlin R.L. Evidence for human CD4+ T cells in CD1-restricted repertoire: Derivation of mycobacteria-reactive T cells from leprosy lesions // J. Immunol. — 2000. — Vol. 164. — P. 4790–4796.
  35. Stenger S., Hanson D.A., Teitelbaum R., Dewan P., Niazi K.R., Froelich C.J., Ganz T., Thoma-Uszynski S., Melian A., Bogdan C., Porcelli S.A., Bloom B.R., Krensky A.M., Modlin R.L. An antimicrobial activity of cytolytic T cells mediated by granulysin // Science. — 1998. — Vol. 282. — P. 121–125.
  36. Stenger S., Mazzaccaro R.J., Uyemura K., Cho S., Barnes P.F., Rosat J.P., Sette A., Brenner M.B., Porcelli S.A., Bloom B.R., Modlin R.L. Differential effects of cytolytic T cell subsets on intracellular infection // Science. — 1997. — Vol. 276. — P. 1684–1687.
  37. Vyas J.M., Van der Veen A.G., Ploegh H.L. The known unknowns of antigen processing and presentation // Nat. Rev. Immunol. — 2008. — Vol. 8. — P. 607–618.
  38. Winau F., Schwierzeck V., Hurwitz R., Remmel N., Sieling P.A., Modlin R.L., Porcelli S.A., Brinkmann V., Sugita M., Sandhoff K., Kaufmann S.H., Schaible U.E. Saposin C is required for lipid presentation by human CD1b // Nat. Immunol. — 2004. — Vol. 5, N 2. — P. 169 –174.
  39. Winau F., Weber S., Sad S., de Diego J., Hoops S.L., Breiden B., Sandhoff K., Brinkmann V., Kaufmann S.H., Schaible U.E. Apoptotic vesicles cross-prime CD8 T cells and protect against tuberculosis // Immunity. — 2006. — Vol. 24. — P. 105–117.
  40. Winkelmann J., Leippe M., Bruhn H. A novel saposin-like protein of Entamoeba histolytica with membrane-fusogenic activity // Mol. Biochem. Parasitol. — 2006. — Vol. 147. — P. 85–94.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Еремеев В.В., Апт А.С., 2014

Creative Commons License
Эта статья доступна по лицензии Creative Commons Attribution 4.0 International License.
СМИ зарегистрировано Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций (Роскомнадзор).
Регистрационный номер и дата принятия решения о регистрации СМИ: серия ПИ № ФС 77 - 64788 от 02.02.2016.


Данный сайт использует cookie-файлы

Продолжая использовать наш сайт, вы даете согласие на обработку файлов cookie, которые обеспечивают правильную работу сайта.

О куки-файлах