Из истории изучения эндогенных антибиотических соединений

Обложка


Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Доступ платный или только для подписчиков

Аннотация

В обзоре представлены данные об истории открытия первых эндогенных антибиотических соединений, о вкладе отечественных исследователей, в частности сотрудников ФГБНУ «Институт экспериментальной медицины», в изучение структурных и функциональных свойств антимикробных белков и пептидов — важных молекулярных факторов врожденного иммунитета, которые могут выступать альтернативой конвенциональным антибиотикам в борьбе за контроль над патогенными микроорганизмами.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

Галина Матвеевна Алешина

Институт экспериментальной медицины

Автор, ответственный за переписку.
Email: aleshina.gm@iemspb.ru
ORCID iD: 0000-0003-2886-7389
SPIN-код: 4479-0630

д-р биол. наук, доцент, заведующая лабораторией общей патологии отдела общей патологии и патологической физиологии

Россия, Санкт-Петербург

Список литературы

  1. von Behring E.A., Kitasato S. Ueber das Zustandekommen der Diphtherie – Immunität and der Tetanus-Immunitat bei Thieren // Dtsch. Med. Wochenschr. 1890. Vol. 16, No. 49. P. 1113–1114. (In German). doi: 10.1055/s-0029-1207589
  2. Fodor J. Die Fähigkeit des Blutes Bakterien zu vernichten // Dtsch. Med. Wochenschr. 1887. No. 13(34). P. 745–747. (In German) doi: 10.1055/s-0029-1197913
  3. von Behring Е. Über die Ursache der Immunität von Ratten gegen Milzbrand // Centralblatt für klinische Medicin. 1888. No. 38. P. 681–690. (In German). doi: 10.17192/eb2013.0160
  4. Pirenne Y. Recherches sur les alexines et les substances microbicides du sérum normal // Centr. f. Bakteriol. Parasitenk. 1904. No. 36. P. 256–266. (In French)
  5. Pettersson А. Über die warmebestandigen keimtötenden Substanzen, die beta-Lysine der Tiersera und die von diesen beeinflüssten Bakterien // Z. Immunitatsforsch. 1926. No. 48. P. 233–296. (In German)
  6. Donaldson D.M., Tew J.G. Beta-Lysin of platelet origin // Bacteriol. Rev. 1977. Vol. 41, No. 2. P. 501–513. doi: 10.1128/br.41.2.501-513.1977
  7. Yeaman M.R. Platelets in defense against bacterial pathogens // Cell. Mol. Life Sci. 2010. Vol. 67, No. 4. P. 525–544. doi: 10.1007/s00018-009-0210-4
  8. Nuttall G. Experiments über die bacterienfeindlichen Einflüsse des thierischen Körpers // Z. Hyg. Infektionskrankh. 1888. No. 4. P. 353–394. (In German)
  9. Buchner Н. Zur Nomenklatur der schützenden Eiweisskörper // Centr. f. Bakteriol. Parasitenk. 1891. Vol. 10, No. 21. P. 699–701. (In German)
  10. Ehrlich Р. Collected studies оn immunity. Chap. 2. Translated bу С. Bolduan. New York: J. Wiley & sons, 1906.
  11. Gordon J., Wormall A. The relationship between the bactericidal power of normal guinea pig serum and complement activity // J. Pathol. Bacteriol. 2005. Vol. 31, No. 4. P. 753–768. doi: 10.1002/path.1700310417
  12. Мечников И.И. Невосприимчивость в инфекционных заболеваниях. Санкт-Петербург: К.Л. Риккер, 1903.
  13. Buchner Н. Neuere Fortschritte in der Immunitätsfrage // Münch. med. Wochschr. 1894. No. 41. P. 497–500. (In German)
  14. Denys J., Нavet J. Sur la part des leucocytes dans le pouvoir bactericide du sang de chien // La cellule. 1894. No. 10. P. 7–35. (In French)
  15. Hahn М. Über die Beziehungen der Leucocyten zur bactericiden Wirkung des Blutes // Arch. Hyg. 1895. No. 25. P. 105–144. (In German)
  16. Mechnikov Е. Immunity in infective diseases. Chap. VI, VII.Translated bу F.G. Вinnie. London: Cambridge University Press, 1907.
  17. Hankin Е.Н. А bacteria-killing globulin // Proc. R. Soc. Lond. 1891. Vol. 48, No. 292–295. P. 93–101. doi: 10.1098/rspl.1890.0013
  18. Pettersson A. Über die bacterizeden leukocytens Stoffe und ihre Beziehungen // Immunitat und Bacteriol. Parasitink. 1905. No. 139. P. 423–437. (In German)
  19. Schneider R. Die bakterizide und hämolytische Wirkung der tierischen Gewebsflüssigkeiten und ihre Beziehungen zu den Leukozyten // Arch. Hyg. 1909. No. 70. P. 40–162. (In German)
  20. Hirsch J.G. Phagocytin: А bactericidal substance from polymorphonuclear leucocytes // J. Exp. Med. 1956. Vol. 103, No. 5. P. 589–611. doi: 10.1084/jem.103.5.589
  21. Fleming A. On a remarkable bacteriolytic element found in tissues and secretions // Proc. R. Soc. Lond. B. 1922. Vol. 93, No. 653. P. 306–317. doi: 10.1098/rspb.1922.0023
  22. Thompson R. Lysozyme and the antibacterial properties of tears // Arch. Ophthalmol. 1941. Vol. 25, No. 3. P. 491–509. doi: 10.1001/archopht.1941.00870090115014
  23. Bloom W.L., Watson D.W., Cromartie W.J. et al. Studies on infection with Bacillus anthracis. IV. Preparation and characterization of an anthracidal substance from various animal tissues // J. Infect Dis. 1947. Vol. 80, No. 1. P. 41–52. doi: 10.1093/infdis/80.1.41
  24. Weissman N., Graf L.H. Studies on infection with Bacillus anthracis. VII. А comparison of the antibacterial effects of calf thymus histone and а quaternary ammonium cationic detergent on В. Anthracis // J. Infect Dis. 1947. Vol. 80, No. 2. P. 145–153. doi: 10.1093/infdis/80.2.145
  25. Dubos R.J., Hirsch J.G. The antimycobacterial activity of а peptide preparation derived from calf thymus // J. Exp. Med. 1954. Vol. 99, No. 1. P. 55–63. doi: 10.1084/jem.99.1.55
  26. Skarnes R.С., Watson D.W. Characterization of an antibacterial peptide from calf thymus // Proc. Soc. Exp. Biol. Med. 1956. Vol. 93, No. 2. P. 267–269. doi: 10.3181/00379727-93-22728
  27. Kossel А. Über die bäsichen Stoffe des Zellkerns // Biological Chemistry. 1897. Vol. 22, No. 2. P. 176–187. (In German). doi: 10.1515/bchm2.1897.22.2.176
  28. Few А.V., Schulman J.Н. The absorption of polymyxin Е bу bacteria and bacterial cell walls and its bactericidal action // J. Gen. Microbiol. 1953. Vol. 9, No. 3. P. 454–466. doi: 10.1099/00221287-9-3-454
  29. Powers J.P., Hancock R.E. The relationship between peptide structure and antibacterial activity // Peptides. 2003. Vol. 24, No. 11. P. 1681–1691. doi: 10.1016/j.peptides.2003.08.023
  30. Zeya H.I., Spitznagel J.K. Antibacterial and enzymatic basic protein from leukocyte lysosomes: separation and identification // Science. 1963. Vol. 142, No. 3595. P. 1085–1087. doi: 10.1126/science.142.3595.1085
  31. Spitznagel J.K., Chi H.-J. Cationic proteins and antibacterial properties of infected tissues and leukocytes // Am. J. Pathol. 1963. Vol. 43, No. 4. P. 697–711.
  32. Selsted M.E., Szklarek D., Lehrer R.I. Purification and antibacterial activity of antimicrobial peptides of rabbit granulocytes // Infect. Immun. 1984. Vol. 45, No. 1. P. 150–154. doi: 10.1128/iai.45.1.150-154.1984
  33. Selsted M.E., Brown D.M., DeLange R.J. et al. Primary structures of six antimicrobial peptides of rabbit peritoneal neutrophils // J. Biol. Chem. 1985. Vol. 260, No. 8. P. 4579–4584.
  34. Ganz T., Selsted M.E., Szklarek D. et al. Defensins. Natural peptide antibiotics of human neutrophils // J. Clin. Invest. 1985. Vol. 76, No. 4. P. 1427–1435. doi: 10.1172/jci112120
  35. Selsted M.E., Harwig S.S., Ganz T. et al. Primary structures of three human neutrophil defensins // J. Clin. Invest. 1985. Vol. 76, No. 4. P. 1436–1439. doi: 10.1172/jci112121
  36. Selsted M.E., Tang Y.Q., Morris W.L. et al. Purification, primary structures, and antibacterial activities of β-defensins, a new family of antimicrobial peptides from bovine neutrophils // J. Biol. Chem. 1993. Vol. 268, No. 9. P. 6641–6648.
  37. Lambert J., Keppi E., Dimarcq J.L. et al. Insect immunity: isolation from immune hemolymph of the dipteran Phormia terranovae of two insect antibacterial peptides with sequence similarity to rabbit lung macrophages bacterial peptides // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 1989. Vol. 86, No. 1. P. 262–266. doi: 10.1073/pnas.86.1.262
  38. Lehrer R.I., Ganz T. Endogenous vertebrate antibiotics. Defensins, protegrins, and other cysteine-rich antimicrobial peptides // Ann. NY Acad. Sci. 1996. No. 797. P. 228–239. doi: 10.1111/j.1749-6632.1996.tb52963.x
  39. Lehrer R.I., Lichtenstein A.K., Ganz T. Defensins: antimicrobial and cytotoxic peptides of mammalian cells // Annu. Rev. Immunol. 1993. No. 11. P. 105–128. doi: 10.1146/annurev.iy.11.040193.000541
  40. Boman H.G. Peptide antibiotics and their role in innate immunity // Annu. Rev. Immunol. 1995. No. 13. P. 61–92. doi: 10.1146/annurev.iy.13.040195.000425
  41. Hoffmann J.A. The immune response of Drosophila // Nature. 2003. Vol. 426, No. 6962. P. 33–38. doi: 10.1038/nature02021
  42. Hancock R.E. Peptide antibiotics // Lancet. 1997. Vol. 349, No. 9049. P. 418–422. doi: 10.1016/S0140-6736(97)80051-7
  43. Ашмарин И.П., Ждан-Пушкина С.М., Кокряков В.Н. и др. Антибактериальные и антивирусные функции основных белков клетки и перспективы практического их использования // Известия АН СССР. Серия: биология. 1972. № 4. С. 502–508.
  44. Tolybekov A.S., Pigarevskii V.E., Ashmarin I.P., Kokryakov V.N. Role of leukocyte breakdown products in increasing the resistance of macrophages to ornithosis virus // Bulletin of Experimental Biology and Medicine. 1976. Vol. 81, No. 5. P. 729–732. doi: 10.1007/BF00797146
  45. Harwig S.S.L., Swiderek K.M., Kokryakov V.N. et al. Gallinacins: cystine-rich antimicrobial peptides of chicken leukocytes // FEBS Lett. 1994. Vol. 342, No. 3. P. 281–285. doi: 10.1016/0014-5793(94)80517-2
  46. Stegemann C., Kolobov A., Leonova Y.F. et al. Isolation, purification and de novo sequencing of TBD-1, the first beta-defensin from leukocytes of reptiles // Proteomics. 2009. Vol. 9, No. 5. P. 1364–1373. doi: 10.1002/pmic.200800569
  47. Kokryakov V.N., Harwig S.S.L., Panyutich E.A. et al. Protegrins: leukocyte antimicrobial peptides that combine features of corticostatic defensins and tachyplesins // FEBS Lett. 1993. Vol. 327, No. 2. P. 231–236. doi: 10.1016/0014-5793(93)80175-t
  48. Harwig S.S.L., Kokryakov V.N., Swiderek K.M. et al. Prophenin-1, an exeptionally proline-rich antimicrobial peptide from porcine leukocytes // FEBS Lett. 1995. Vol. 362, No. 1. P. 65–69. doi: 10.1016/0014-5793(95)00210-z
  49. Zanetti M., Gennaro R., Romeo D. Cathelicidins: a novel protein family with a common proregion and a variable C-terminal antimicrobial domain // FEBS Lett. 1995. Vol. 374, No. 1. P. 1–5. doi: 10.1016/0014-5793(95)01050-o
  50. Shamova O.V., Brogden K.A., Zhao C. et al. Purification and properties of proline-rich antimicrobial peptides from sheep and goat leukocytes // Infect. Immun. 1999. Vol. 67, No. 8. P. 4106–4111. doi: 10.1128/iai.67.8.4106-4111.1999
  51. Shamova O.V., Orlov D.S., Balandin S.V. et al. Acipensins – novel antimicrobial peptides from leukocytes of the Russian sturgeon Acipenser gueldenstaedtii // Acta Naturae. 2014. Vol. 6, No. 4. P. 99–109. doi: 10.32607/20758251-2014-6-4-99-109
  52. Ovchinnikova T.V., Balandin S.V., Aleshina G.M. et al. Aurelin, a novel antimicrobial peptide from jellyfish Aurelia aurita with structural features of defensins and channel-blocking toxins // Biochem. Biophys. Res. Commun. 2006. Vol. 348, No. 2. P. 514–523. doi: 10.1016/j.bbrc.2006.0527.078
  53. Tsvetkova E.V., Leonova L.E., Aleshina G.M. et al. Antimicrobial effects of α-defensins from leukocytes of the hamadryas baboon Papio hamadryas // Journal of Evolutionary Biochemistry and Physiology. 2016. Vol. 52, No. 2. P. 133–140. doi: 10.1134/S0022093016020046
  54. Leonova L.E., Kokryakov V.N., Aleshina G.M. et al. Circular minidefensins and posttranslational generation of molecular diversity // Journal of Leukocyte Biology. 2001. Vol. 70. P. 461–464. doi: 10.1189/jlb.70.3.461
  55. Stegemann C., Tsvetkova E.V., Aleshina G.M. et al. De novo sequencing of two new cyclic theta-defensins from baboon (Papio hamadryas) leukocytes by matrix-assisted laser desorption/ionization mass spectrometry // Rapid Commun Mass Spectrom. 2010. Vol. 24, No. 5. P. 599–604. doi: 10.1002/rcm.4424
  56. Ovchinnikova T.V., Aleshina G.M., Balandin S.V. et al. Purification and primary structure of two isoforms of arenicin, a novel antimicrobial peptide from marine polychaeta Arenicola marina // FEBS Lett. 2004. Vol. 577. P. 209–214. https://doi.org/10.1016/j.febslet.2004.10.012
  57. Жаркова М.С., Копейкин П.М., Афиногенов Г.Е. и др. Действие пролин-богатых пептидов врожденного иммунитета на антибиотикоустойчивые штаммы бактерий // Медицинская иммунология. 2018. Т. 20, № 1. С. 107–111. doi: 10.15789/1563-0625-2018-1-107-114
  58. Zharkova M.S., Orlov D.S., Shamova O.V. et al. Application of antimicrobial peptides of the innate immune system in combination with conventional antibiotics – a novel way to combat antibiotic resistance? // Front. Cell. Infect. Microbiol. 2019. No. 9. P. 128. doi: 10.3389/fcimb.2019.00128
  59. Kopeikin P.M., Zharkova M.S., Sukhareva M.S. et al. Caprine bactenecins as promising tools for developing new antimicrobial and antitumor drugs // Front. Cell. Infect. Microbiol. 2020. No. 10. P. 552905. doi: 10.3389/fcimb.2020.552905

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Алешина Г.М., 2021

Creative Commons License
Эта статья доступна по лицензии Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 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 - 74760 от 29.12.2018 г.


Данный сайт использует cookie-файлы

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

О куки-файлах