Бактериальные клетки, пептиды

По химической природе группа факторов патогенности, выполняющих у возбудителя функцию защиты от фагоцитоза, разнообразна пептиды, белки, полисахариды, полимеры смешанной природы. Общим для этих субстанций является то, что они образуют высокополимерные структуры, которые так или иначе связаны с телом бактериальной клетки. [c.356]

Сигнальные пептиды обнаружены во многих секретируемых белках различных клеток. Так, кишечные бактерии типа Е.соИ секретируют в периплазму животных клеток щелочную фосфа-тазу. Этот фермент существует в бактериальной клетке в виде предшественника, от которого ассоциированная с мембраной протеиназа отщепляет сигнальную последовательность, после чего фермент секретируется в периплазму. [c.68]

Ряд физиологически активных полипептидов человека, таких как нейропептиды, гормоны и др., обычно синтезируются в виде предшественников, имеющих большую молекулярную массу. В результате специфичного для каждого случая процессинга образуется зрелый полипептид или низкомолекулярный пептид (полипептидами называют пептиды, состоящие из 20 АК и более). Очевидно, что в прокариотических клетках для большинства полипептидов правильный процессинг из пре-белка происходить не может. В таких случаях в бактериальных клетках необходимо клонировать последовательность ДНК, кодирующую уже зрелую форму полипептида, обычно называемую ген-эквивалентам данного полипептида. Для этого проще всего использовать синтетические кодирующие последовательности, помещенные под контроль эффективных сигналов транскрипции и трансляции. Последовательность нуклеотидов синтетического ген-эквивалента обычно со-. ставляют, исходя из экспериментально определенной аминокислотной последовательности соответствующего (поли)пептида. При этом в структуре искусственного ген-эквивалента предпочитают использовать триплеты, наиболее часто встречающиеся в генах Е. соИ для каждой аминокислоты. [c.163]

В первой фазе кислого или водородного брожения сложные органические вещества осадка и ила под действием внеклеточных бактериальных ферментов сначала гидролизуются до более простых белки — до пептидов и аминокислот, жиры — до глицерина и жирных кислот, углеводы— до простых сахаров. Дальнейшие превращения этих веществ в клетках бактерий приводят к образованию конечных продуктов первой фазы, главным образом органических кислот. Более 90% образующихся кислот составляют масляная, пропионовая и уксусная. Образуются и другие относительно простые органические вещества (альдегиды, спирты) и неорганические (аммиак, сероводород, диоксид углерода, водород). [c.264]

Сигнальные пептиды для переноса белков в хлоропласты напоминают раннее описанные пептиды для импорта в митохондрии. По в растительных клетках имеются и митохондрии, и хлоропласты, и соответственно, белки должны выбирать между ними Папример, в растительных клетках бактериальный фермент, присоединенный (методами генной инженерии) к N-концевой последовательности митохондриального белка, направляется в митохондрии. Тот же белок, связанный [c.33]

Для осуществления эффективной экспрессии чужеродных генов у микроорганизмов существуют три подхода. Наиболее простой вариант — внедрение (см. рис. 5.1) чужеродного гена внутрь структурного гена. В этом случае бактериальная или дрожжевая клетка использует регуляторные элементы собственного гена. Единственное условие такого способа конструировании — встройка чужеродного гена должна быть осуществлена в правильной рамке считывания. Недостатком этого метода является производство клеткой химерного белка, из которого нужный продукт получается путем химического расщепления. Метод применен для получения ряда продуктов, особенно небольших пептидов, таких, как соматостатин. Небольшие пептиды часто являются нестабильными продуктами из-за активного протеолиза. Важно, что в составе химерных белков стабильность пептидов повышается. [c.100]

Природа антигенных структур, распознаваемых (связываемых) уб-Т-клетками, остается предметом споров. Установлено, что эти клетки способны распознавать самые разнообразные антигены, например N-формилированные бактериальные пептиды и аутоантигены — белки теплового шока [c.117]

Одна из серьезных проблем при создании лекарственных препаратов состоит в подборе условий лечения, при которых не повреждались бы здоровые ткани, но разрушались бы инфицированные клетки или бактерии. Согласно новому подходу, лекарство маскируют , т. е. так химически модифицируют, чтобы при проникновении в организм лекарство убивало вторгающиеся микроорганизмы, не затрагивая здоровых тканей. Такой подход основан на использовании обычного для многих микроорганизмов явления — транспорта пептидов. Соединение (1-19) через свою аминогруппу химически присоединяется к небольшому пептиду. Этот пептид содержит п-аминокислоты, поэтому он не гидролизуется обычными ферментами и проникает в ткани человеческого организма. Однако пептид с присоединенным к нему лекарственным препаратом проникает и в бактериальные клетки. Там он утилизируется и освобождает активный антибактериальный препарат, который убивает только чужеродные клетки. Такого рода подходы разрабатываются группой Стейнфельда. Транспорт лекарственных препаратов с помощью пептидов оказался весьма эффективным способом борьбы со многими болезнетворными организмами. [c.21]

Некоторые грамотрицательные бактерии сек-ретируют в среду белок, называемый бактерио-цином. Он активирует фосфолипазу А, локализованную во внутренней мембране бактериальной клетки, в результате чего и внутренняя, и наружная мембраны становятся проницаемыми, и некоторые цито- и периплазматические белки высвобождаются в культуральную среду. Таким образом, можно встроить ген бактериоцина в плазмиду так, чтобы он находился под контролем сильного регулируемого промотора, трансформировать клетки Е. соН этой плазмидой и сделать их проницаемыми. Если же Е. oli уже несут ген бактериоцина, их можно трансформировать другой плазмидой, которая содержит ген нужного белка, сшитый с нуклеотидной последовательностью, кодирующей сигнальный пептид. Если оба гена находятся под контролем одного промотора, то их можно индуцировать одновре- [c.126]

Другим направлением в разрешении проблемы образования пептидных связей являются поиски биологических систем, которые обладают выраженной потребностью в некоторых пептидах, более выраженной, чем их потребность в отдельных аминокислотах, составляющих эти пептиды. Если, например, бактериальная клетка использует пептид для своего роста более эффективно, чем аминокислоты, то можно предположить, что скорость синтеза пептида определяет собой скорость использования аминокислот для образования белка. Этот метод был использован в исследованиях по обмену пептидов у бактерий, проводившихся Софьей Симмондс и автором данной статьи в Иэльском университете. Можно ожидать, что эти исследования дадут ценный биологический материал для окончательной проверки различных гипотез о механизме образования пептидных связей. [c.78]

Проблема внутриклеточной стабильности рекомбинантных белков больше связана с деградацией небольших пептидов, поскольку крупные нативные белки более стабильны в бактериальных клетках. Один из подходов, позволяющих стабилизировать короткие чужеродные пептиды в клетках Е. соН, - включение требуемого пептида в состав гибридного белка. В этом случае последовательность нуклеотидов, кодирующую гибридный белок, соединяют в составе экспрессирующего вектора в одной рамке считывания с бактериальным геном, кодирующим белок (например, геном -галактозидазы). Образующийся в результате экспрессии такого рекомбинантного гена гибридный белок в своем составе содержит в N- или С-концевой части требуемый пептид, защищенный основным белком-носителем от протеолитической деградации. Для отделения пептида от белка-носителя их соединяют друг с другом последовательностью аминокислот, по которой можно провести специфическое расщепление полипептидной цепи. В том случае, если пептиды не содержат метионина, соединение белка-носителя и пептида осуществляют через эту аминокислоту, и отщепление пептида производят с помощью бромистого циана. Такой подход был использован, например для получения рекомбинантного соматостатина, а также А- и В-цепей инсулина. [c.117]

Для того, чтобы выделить из клонотеки пептиды с искомой биологической активностью, применяют различные методы скрининга. В частности, для выделения пептидов, имитирующих определенные эпитопы, используют биотинилированные моноклональные антитела (mAb) соответствующей специфичности, которые иммобилизуют на твердой подложке с помощью стрептавидина (рис. 47). Фаговые частицы, экспрессирующие на своей поверхности соответствующие эпитопы, взаимодействуют с антителами и задерживаются подложкой, тогда как другие рекомбинантные фаговые частицы удаляются в процессе промывания. Задержанные на подложке фаговые частицы элюируют буфером с низкими значениями pH, индивидуальные клоны дополнительно размножают в бактериальных клетках, и экспрессированные на них эпитопы исследуют по различным критериям. Наличие идентичных или сходных последовательностей нуклеотидов среди клонированных последовательностей свидетельствует о специфичности процесса очистки. Индивидуальные клоны затем охарактеризовывают другими, в частности иммуноферментными методами. На заключительной стадии осуществляют синтез выделенных пептидов и их всестороннее изучение в очищенном состоянии. [c.342]

Одним из таких подходов, имеющих прямое отношение к обсуждаемой теме, является отбор белковых лигандов фагового дисплея непосредственно в живом организме [100, 101]. В этом случае суспензию фаговых частиц дисплея вводят в кровоток экспериментального животного, через некоторое время животное забивают и из исследуемого органа выделяют находящиеся там фаговые частицы. Выделенные фаги размножают в бактериальных клетках и проводят новый раунд отбора. После нескольких раундов удается выделять фаговые частицы, специфически задерживаемые данным органом, а следовательно, экспрессирующие на своей поверхности лиганды, специфичные в отношении рецепторов органа (или ткани). При этом остальные органы и ткани организма осуществляют отрицательный отбор тех фаговых частиц, которые экспрессируют лиганды универсальной специфичности и взаимодействуют со всеми органами и тканями организма. С использованием такой системы отбора пептидов фагового дисплея удалось получить пептидные аптамеры, специфически взаимодействующие с многими тканями экспериментальных животных [102-105], в том числе с клетками гладких мышц мышей в области рестеноза [106], а также эпителием атеросклеротических сосудов [107]. [c.348]

В отличие от конечных продуктов пуринового обмена продукты катаболизма пиримидинов хорошо растворимы в воде, причем Р-аланин имеет физиологическое значение, содержится во многих тканях и в плазме крови в свободном виде или включается в состав мышечных пептидов карнози-на и ансерина. Бактериальные клетки используют Р-аланин для синтеза пантотеновой кислоты, которая входит в состав HSKoA. [c.262]

Мононуклеарные фагоциты обеспечивают неспецифическую антибактериальную защиту организма не только за счет своей фагоцитарной функции. Секретируемые макрофагами ранние провоспалительные, а затем противовоспалительные цитокины контролируют первую линию обороны организма от инфекций, обеспечивая рекрутирование и активацию не только макрофагов, но и других защитных клеток (гранулоцитов, естественных киллеров). Эффективность защиты от внутриклеточно паразитирующих бактерий определяется секрецией макрофагами IL-12, который активирует продукцию естественными киллерами интерферона-гамма (1Ш-у), стимулирующего микробицидность макрофагов [58]. Макрофаги играют центральную роль в антибактериальном иммунитете обеспечивают элиминацию внеклеточных бактерий, гибель внутриклеточных бактерий, презентацию бактериальных антигенных пептидов D4- Т-клеткам, преимущественную дифференцировку ThO в ТЫ, ответственные за клеточный специфический иммунный ответ. Участие макрофагов в эффекторной фазе специфического иммунного ответа проявляется их мобилизацией в очаг иммунного воспаления, активацией с повышением их микробицидности и цитотоксичности под влиянием лимфоцитарных продуктов, в частности IFN-y. Такие активированные макрофаги выполняют функции основных эффекторных клеток в реакциях гиперчувствительности замедленного типа. Макрофаги также при- [c.137]

Ion, детерминирующим синтез полипептида с молекулярной массой 94 кДа, тетрамер которого и составляет фермент. Данная протеаза локализуется в цитоплазме, и ее действие направлено на гидролиз дефектных и чужеродных белков в бактериальной клетке. Эффективная деградация белков протеазой La до низкомолекулярных пептидов сопровождается гидролизом этим же ферментом АТР. Интересно, что для разрыва пептидной связи гидролиз АТР не требуется. Считают, что энергия, пол Д1аемая при гидролизе АТР, необходима для транслокации фермента вдоль белка-субстрата и быстрой и полной его деградации без выделения в окружающее пространство продуктов частичного гидролиза белка, которые могут быть токсичны для клетки. [c.153]

Биосинтез гликопептида стенки проходит через несколько этапов, включаюш их образование полисахаридных цепей, нараш ивание на них пептидных разветвлений и в заключение — сшивание этих пептидов пентагли-циновыми мостиками. Ряд антибиотиков блокирует определенные стадии этого процесса, что в итоге приводит к нарушению биосинтеза стенки и, следовательно, к появлению нежизнеспособных бактериальных клеток после деления. Так, бацитрацин и ванкомицин ингибируют биосинтез полисахаридных цепей гликопептида, а пенициллин угнетает заключительный этап — образование пентаглициновых сшивок. Гликопептид рассматриваемого типа — обитая основа клеточной стенки самых разнообразных бактерий в то же время подобные структуры отсутствуют в клетках животных организмов. Отсюда становятся понятными причины широты антибактериального спектра таких антибиотиков, с одной стороны, и их исключительно низкая токсичность для животных, с другой. [c.151]

Более того, имеются основания утверждать, что, по крайней мере, самые фундаментальные механизмы сигнального пептид-мембранного узнавания и последующего внутримембранного пептидного отщепления являются общими для эукариот и прокариот. В самом деле, бактерии, несущие рекомбинантные плазмиды с генами эукариотических секретируемых белков, могут синтезировать эти белки и эффективно секретировать их сквозь цитоплазматическую мембрану из клетки, специфически отщепляя амино-терми-нальный сигнальный сегмент. Например, крысиный препроинсулин, синтезируемый в Е. соИ, правильно процессируется в проинсулин, и последний секретируется из бактериальной цитоплазмы в периплазматическое пространство. [c.280]

Клетки прокариот, за немногими исключениями (My oplasma), окружены клеточной стенкой. Основной каркас стенки состоит из пептидо-гликана, или муреина. Это характерный для прокариот гетерополимер, который не встречается у эукариот. Многие прокариоты подвижны-они перемещаются путем плавания или скольжения. Органами движения плавающих бактерий служат особые бактериальные жгутики. Эти жгутики устроены значительно проще, чем у эукариот, и состоят из одной-единственной фибриллы. [c.29]

Дрожжи 5. erevisiae могут метаболизировать разные азотистые соединения. Они успешно поглощают аммиак и могут отлично размножаться на средах, в которых он является единственным источником азота (помимо нескольких витаминов — например, биотина и никотинамида). Хорошим источником азота является мочевина, которая в дрожжевой клетке преобразуется в аммиак. В качестве источников азота не используются нитраты и нитриты. Дрожжи утилизируют все а-аминокислоты и мелкие цепочки пептидов. Пролин может усваиваться дрожжами только в аэробных условиях, так как его метаболизм включает фазу катализа оксидазы. Органические соединения в качестве единственных источников питания дрожжей обладают разными свойствами, но наилучший рост дрожжей обеспечивается смесью аминокислот. У дрожжей отсутствует внеклеточная активность протеазы, в связи с чем они не могут усваивать крупные цепочки пептидов или белки. В промышленном производстве в питательной среде обычно содержится широкий диапазон аминокислот и аммиак в некоторых случаях добавляют и мочевину, так что в ней не бывает недостатка в азоте. Иногда для поддержания необходимого роста дрожжей количество ассимилируемого дрожжами азота сознательно ограничивают. Считается, что это улучшает эффективность преобразования сахаров в этиловый спирт и Oj, а также улучшает сопро-тив-ляемость конечного продукта бактериальному загрязнению. [c.51]

I этап — поглощение бактерий или их токсинов фагоцитирующей, способной к презентации антигена клеткой и разрушение захваченного материала до отдельных пептидов в фаголизосомах. II этап — во внутреннем пространстве эндоплазматического ретикулума идет сборка моле л II класса, которые до встречи с пептидом комплексированы со специальным белком, получившим название инвариантной цепи (li). Этот белок защищает молекулу II класса от случайной встречи с бактериальными пептидами в эцдоплазматическом ретикулуме. Комплекс молекулы II класса с И покидает эндоплазматический ретикулум в составе вакуоли [c.96]

III этап — вакуоль, содержащая комплекс молекулы II класса с li, сливается с фагшшзосомой. Кислые протеазы фаголизосом разрушают Ii-белок и таким образом снимают запрет на взаимодействие молекул II класса с бактериальными пептидами. Образовавшийся новый комплекс пептид молекула II класса в составе секреторной вакуоли перемещается к мембране клетки. Результатом всех этих процессов является экспрессия чужеродного пептида в комплексе с молекулой II класса на клеточной поверхности, что и обеспечивает доступность бактериального пептида для антигенраспознающих рецепторов Т-клеток [c.96]

При реальной бактериальной или вирусной инфекции, как и в эксперименте, Т- и В- клетки распознают разные эпитопы одного и того же комплексного в антигенном отношении патогена. Это явление распознавания В- и Т-клетками разных эпитопов одного и того же антигена получило название сцепленного распознавания. На примере вирусной инфекции цепь событий выглядит следующим образом. Поверхностные белки вирусных частиц, взаимодействуя с предетерминированными антигенраспознающими рецепторами (sig) В-клеток, оказываются поглощенными этими В-клетками. В результате внутриклеточной переработки на клеточной поверхности оказываются пептиды вирусных белков в комплексе с молекулами II класса МНС. Комплекс образуется с пептидами не только внешних вирусных белков, но и внутренних, недоступных для поверхностных иммуноглобулинов В-клеток. Таким образом, В-клетка оказывается подготовленной к встрече со зрелыми хелперными Т-клетками. Т-хелперы проходят свой путь примирования, взаимодействуя с тем или иным типом антигенпрезентирующих клеток. Среди Т-клеток будут те, которые способны реагировать с иммуногенными комплексами, включающими пептиды как внешних, так и внутренних белков. Таким образом помощь В-клеткам усиливается способностью Т-клеток распознавать множество пептидных вирусных фрагментов, но при этом специфичность секретируемых В-клеткой антител будет только к поверхностному белку вируса, так как первоначальная встреча В-лимфоцитов была именно с поверхностными эпитопами. Образовавшиеся вирусспецифические антитела обладают как нейтрализующей, так и опсонизирующей активностью, т.е. с одной стороны, препятствуют взаимодействию вируса с клеткой-мишенью, а с другой — усиливают контакт с фагоцитирующими клетками через F -фрагмент антител. [c.246]

Процесс поглощения антигена сопряжен с активацией внутриклеточных молекулярных механизмов, направленных на разрушение чужеродных агентов. Образовавшаяся в результате поглощения опсонизированного антигенного материала фагосома сливается в клетке с одной или несколькими лизосомами, образуя фаголизосому. В фаголизосоме бактериальные и другие антигены оказываются в резко кислой среде (pH 3,5-4,0), которая сама по себе обладает бактериостатическими и бактерицидными свойствами. Кроме того, в результате фагоцитоза происходит усиленное образование кислородпроизводных продуктов, которые крайне токсичны для бактерий. В процесс разрушения и активного переваривания бактерий обязательно включаются антимикробные пептиды (дефенсины и катионные белки), а также основные ферменты лизосом — ЛИЗОЦИ.М и кислые гидролазы. Совместное действие всех этих механизмов приводит к успешному разрушению чужеродных антигенов до биологически инертных низкомолекулярных соединений. [c.258]

В общем, уб-Т-клетки могут выполнять существенную роль в противоинфекционном иммунитете, распознавая бактериальные пептиды (презентированные, вероятно, на неклассических антигенах МНС), или белки, (например, теплового щока), которые синтезируются клетками организма в очаге бактериальной инфекции. В сущности, эти клетки создают первую линию защиты, сдерживая распространение инфекции до тех пор, пока не разовьется иммунный ответ, основанный на распознавании антигена Р-Т-клетками в комплексе с молекулами МНС. [c.118]

Способностью неспецифически активировать Т-клетки обладают и молекулы другой группы, так называемые суперантигены , большинство которых имеет бактериальное происхождение. К ним относятся стафилококковые энтеротоксины (вызывающие острые пищевые отравления некоторых типов), токсин, вызывающий развитие синдрома токсического шока при сепсисе, токсин эксфолиативного дерматита и некоторые вирусные белки. Суперантигены связываются с молекулами МНС класса II на АПК и распознаются ТкР, однако не посредством того же механизма, какой действует при распознавании Т-клеточным рецептором комплекса МНС-антигенный пептид. Суперантиген связывается только с Ур- [c.206]

Смотреть страницы где упоминается термин Бактериальные клетки, пептиды: [c.125] [c.299] [c.117] [c.21] [c.125] [c.179] [c.73] [c.134] [c.341] [c.349] [c.434] [c.163] [c.105] [c.110] [c.211] [c.295] [c.227] [c.165] [c.221] [c.359] [c.145] [c.165] [c.292] [c.331]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология