• A
  • A
  • A
  • АБB
  • АБB
  • АБB
  • А
  • А
  • А
  • А
  • А
Обычная версия сайта

Статья

Взаимодействие линейных катионных пептидов с фосфолипидными мембранами и полимерами сиаловой кислоты

Биохимия. 2014. Т. 79. № 5. С. 583-594.
Кузнецов А. С., Дубовский П., Воронцова О. В., Феофанов А. В., Ефремов Р. Г.

Полисиаловая кислота (ПСК) - природный полианион, широко представленный на наружной поверхности клеточных мембран. ПСК активно участвует в процессах передачи сигналов между клетками и межмолекулярных взаимодействиях, например, с пептидами и белками. Вместе с тем, при изучении антимикробной активности пептидов в качестве модельных мембран, как правило, используют липидные бислои, не содержащие ПСК, либо ее аналоги. Цель настоящей работы - исследование влияния ПСК на структуру и активность в отношении модельных биомембран мелиттина и латарцинов Ltc1K и Ltc2а - линейных катионных пептидов (ЛКП) из яда пчел и пауков, соответственно. Рассматриваемые пептиды содержат по 26 аминокислотных остатков и обладают антимикробной активностью, но отличаются характеристиками конформационной подвижности и гидрофобности и имеют различный суммарный заряд. На основании анализа спектров кругового дихроизма показано, что указанные пептиды обладают склонностью к формированию альфа-спиральной структуры как в присутствии ПСК, так и при взаимодействии с липосомами, сформированными из цвиттерионных, анионных фосфолипидов и их смеси. Степень спирализации пептидов варьирует в зависимости от аминокислотной последовательности и свойств среды. На основании данных малоуглового рассеяния рентгеновского излучения и анализа параметров флуоресценции остатка Trp мелиттина сделан вывод о формировании олигомерного комплекса альфа-спирального мелиттина с несколькими молекулами ПСК. В отличие от мелиттина, самого гидрофобного из данных пептидов, оба латарцина слабо взаимодействуют с цвиттерионными липосомами, но связываются с липосомами из анионных и из смеси цвиттерионных/анионных липидов. На смешанных липосомах Ltc1K образует ассоциаты, включающие пептид в неупорядоченной, либо в бета-структурной конформации. На липосомах остальных типов преимущественной конформацией всех исследованных пептидов является альфа-спираль. Показано, что ПСК способна ингибировать мембранолитическую активность мелиттина и латарцина Ltc1K. Полученные данные указывают на то, что пептиды, благодаря своей конформационной лабильности, могут менять структурные и амфифильные свойства, используя, таким образом, различные сценарии взаимодействия с мембранами, на поверхности которых присутствуют анионные полисахариды. Этим объясняется сложность в понимании структурно-функциональных взаимосвязей при изучении взаимодействия ЛКП с биомембранами.