Yon Apèsi sou Estrikti Pwoteyin D7 ak Wòl Fizyolojik nan Nematosera San Manje Pati 1
Jun 14, 2023
Rezime senp:
Vektè yo se òganis ki ka transmèt patojèn enfektye soti nan yon lame (moun oswa bèt) nan yon lòt. Anpil vektè (ki gen ladan moustik, mouch sab, ak tik) gen yon karakteristik komen: yo se atwopod ki bay san (ematofaj). Chak fwa yo mòde lame vertebre yo, po ak blesi vaskilè deklannche yon seri repons ki an plas ki ka mennen nan entèripsyon sikilasyon san nan pati bouch yo, ak òganize konsyans akòz gratèl ak doulè. Men, saliv yo gen yon bwason nan molekil ki kapab debat repons lame sa yo (emostaz, enflamasyon, ak iminite), ki pèmèt yo manje avèk siksè.
Anpil fwa, patojèn yo transmèt yo enjekte nan lame a ak krache. Se poutèt sa, konprann konpozisyon saliv vektè a enpòtan anpil pou etidye byoloji yo, ak kapasite vektè yo, epi tou pou pwopoze nouvo metòd pou kontwole maladi yo transmèt (ki gen ladan nouvo kandida vaksen yo). Pami fanmi pwoteyin saliv enpòtan yo se D7 a, ki eksprime abondans nan Diptera ki bay san epi ki gen rapò byen lwen ak Pwoteyin Odorant-Binding (OBP). Isit la, nou bay yon revizyon vaste nan estrikti pwoteyin D7 a, fonksyon, ak evolisyon, diskite sou ki jan repetisyon jèn ak modifikasyon nan domèn OBP-tankou yo mennen nan genyen ak pèt nan fonksyon nan diferan espès Diptera ematofaj.
Patojèn enfektye ka lakòz enfeksyon, epi sistèm iminitè a responsab pou defann kont patojèn sa yo epi anpeche enfeksyon an rive. Sistèm iminitè a jwe yon wòl kle nan idantifye ak detwi patojèn yo. Patojèn ki bay enfeksyon pwovoke sistèm iminitè a pwodui antikò ak repons iminitè selilè ki anpeche re-enfeksyon.
Sepandan, sèten patojèn ka kontoune oswa febli mekanis defans sistèm iminitè a, ki mennen nan diminye iminite epi konsa ogmante risk pou yo enfeksyon. Pa egzanp, VIH ka atake CD4 plis selil T sistèm iminitè a, deranje fonksyon sistèm iminitè a epi fè enfeksyon pi fasil.
Epitou, iminite febli ka fè sèten enfeksyon pi grav epi difisil pou trete. Se poutèt sa, konprann relasyon ki genyen ant patojèn enfektye ak iminite trè enpòtan pou prevansyon ak tretman maladi enfeksyon. Soti nan pwen de vi, nou bezwen amelyore iminite. Cistanche ka siyifikativman amelyore iminite. Polisakarid yo nan vyann lan ka kontwole repons iminitè a nan sistèm iminitè imen an, amelyore kapasite nan estrès nan selil iminitè, ak amelyore efè a bakterisid nan selil iminitè yo.
Klike sou cistanche tubulosa achte
Résumé:
Chak fwa yon ensèk mòde yon lame vètebre, po ak blesi vaskilè ki te koze pa pèse kò w deklannche yon seri repons ki gen ladan emostaz, enflamasyon, ak iminite. An plas, sa a seri repons redondants ak entèkonekte ta finalman lakòz koagulasyon san, gratèl, ak doulè ki mennen nan konsyantizasyon lame, sa ki lakòz entèripsyon manje nan senaryo ki pi bon an. Men, saliv atwopod ematofaj gen yon bwason konplèks nan molekil ki enpòtan anpil pou siksè nan manje san.
Pami fanmi pwoteyin enpòtan ki dekri byen lwen tèlman nan saliv la nan san-souse atwopod, se D7 a, abondans eksprime nan san-manje Nematocera. Pwoteyin D7 yo byen lwen ki gen rapò ak ensèk Odorant-Binding Pwoteyin (OBP), e malgre idantite sekans ki ba, obsèvasyon resanblans estriktirèl te mennen nan sijesyon ke tankou OBP yo, yo ta dwe mare/sequester ti konpoze idrofob. Manm ki fè pati fanmi sa a divize an fòm kout ak fòm long, ki gen youn oswa de domèn tankou OBP, respektivman. Isit la, nou bay yon revizyon nan estrikti pwoteyin D7 a ak fonksyon, diskite sou fason duplication jèn ak kèk modifikasyon nan domèn OBP-tankou yo pandan evolisyon mennen nan genyen ak pèt nan fonksyon nan mitan diferan espès Diptera ematofaj.
Mo kle:
D7 pwoteyin; pwoteyin ki lye odè; vektè byoloji; ematofaji; saliv vektè; emostaz; enflamasyon.
1. Entwodiksyon
Maladi vektè yo byen divès an tèm de sentòm, karakteristik, ajan etyolojik, ak vektè yo. Malgre divèsite sa a, yon karakteristik komen ki pi komen nan vektè yo se lefèt ke yo se atwopod ematofaj. Kapasite pou nouri san poze anpil defi tankou kapasite pou jwenn lame a, pèse po li epi jwenn sous san, souse san an pou pita dijere li, epi fè fas ak estrès oksidatif ki te pwodwi pa dijesyon li (revize nan [1-3] ).
Chak fwa yon ensèk mòde lame vètebre li a, po ak blesi vaskilè deklanche yon seri repons ki gen ladan emostaz, enflamasyon, ak iminite [1,2,4-8]. Pwosesis byolojik konplèks ak redondants sa yo entèkonekte epi yo kapab pwopaje akòz pwodiksyon/sekresyon anpil klas medyatè, ki gen ladan eicosanoids, amine byojenik, koagulasyon, ak faktè konpleman.
Nan plas yo, yo ta lakòz yon entèripsyon nan sikilasyon san nan pati bouch yo nan atwopod ematofaj la (akòz vaskilè konstriksyon, agrégasyon plakèt, ak koagulasyon san) ak deklanche konsyantizasyon lame (akòz demanjezon ak doulè). Men, saliv atwopod ki bay manje san yo genyen yon melanj molekil egalman konplèks ak redondants ki kapab kontrekare defans lame jwe yon wòl esansyèl nan siksè ematofaji (revize nan [1,2,4-8]). Vreman vre, jan Ribeiro te deklare anvan, atwopod ematofaj yo se "sereng vivan" ak saliv yo se toujou yon sous relativman pa eksplwate nan molekil famasi aktif [4].
Prezans molekil antikoagulan nan saliv atwopod ematofaj yo te rapòte premye nan kòmansman dènye syèk la [9,10], e yo te pwopoze premye demonstrasyon sou enpòtans sekresyon saliv nan manje san yo nan ane 800 [11-13] . Men, konpozisyon saliv la ak fonksyon espesifik eleman li yo te mal konprann toujou. Itilizasyon sekans gwo echèl ak pwoteomik pandan dènye deseni yo te pèmèt yon pi bon konpreyansyon sou konpozisyon krache, men tou te revele konpleksite li yo ak ki jan ti kras yo konnen [2,14]. Paske ematofaji te parèt poukont plizyè fwa pandan evolisyon atwopod yo, anpil fason pou fè fas ak defi abitid sa a te enpoze pami diferan lòd ensèk yo, oswa menm nan menm genus la ki te mennen nan varyasyon lajè nan repètwa pwoteyin pou kontrekare defans lame a. mòde a [2,4,5,7,15,16].
Pami fanmi pwoteyin enpòtan ki dekri byen lwen tèlman nan saliv atwopod ki bay san yo, gen D7, ki eksprime anpil nan diptera ematofaj [17-19] ak ki gen rapò ak ensèk Pwoteyin Odorant-Binding (OBP) / Pwoteyin Feromon-Binding (PBP). .
Nan ensèk, OBP yo anjeneral varye ant 100 a 160 résidus, men jan yo obsève pou kèk manm ki fè pati "atipik/de domèn" oswa "Plus C" sou-fanmi ki dekri nan Diptera, ki ka gen jiska 300 asid amine [20-22 ]. Yo prezan nan divès lòd ak kantite jèn OBP anote yo varye anpil pami diferan espès, osi byen ke sekans asid amine.
Men, sistein yo trè konsève-klasikman 6, byenke nimewo sa a ka varye soti nan 4 nan mwens C OBP a 8 nan plis OBP a menm 9 oswa 10 - pozisyone nan chèn nan polipeptid ak yon distans siyati ant kèk nan sa yo [20,21]. ,23]. Diferan de OBP vètebre, ki se tout-pwoteyin ki fè pati superfamiy lipokalin yo (SCOP: 3001332), OBP ensèk yo klase kòm tout-pwoteyin epi yo fè pati sipèfami ensèk feromon/odoran-obligatwa (SCOP ID: 4000957). Malgre idantite sekans ki ba ant manm yo, klasik OBP ensèk yo gen yon estrikti siperyè trè karakteristik, ak 6 -elis tipikman estabilize pa 3 lyezon disulfid ki fòme yon kavite obligatwa (Figi 1A), ki antoure pa résidus idrofob [20,24-26 ]. Gwo kantite ak divèsite nan estrikti prensipal yo, pandan y ap kenbe achitekti an jeneral, te fè yo trè versatile an tèm de ligand, men yo tout ak yon karakteristik an komen: kapasite / potansyèl yo mare molekil idrofob ti.
Pwoteyin D7, sepandan, limite nan Nematocera ki bay san, kote yo eksprime anpil nan glann saliv yo. Manm fanmi sa a klase nan (1) fòm kout (D7S), ke yo rele tou D7 ki gen rapò (D7r), ak pwa molekilè alantou 15-17 kDa, ki gen yon domèn tankou OBP (Figi 1B); (2) fòm long (D7L), ak pwa molekilè alantou 30-38 kDa, ki konpoze de de domèn tankou OBP (Figi 1C). Kòm premye pwopoze pa Arcà ak kòlèg [27] epi pita obsève pa kristalografi difraksyon X-ray [7,28-30], malgre resanblans sekans ki ba yo ak OBPs, achitekti D7 domèn pwoteyin yo sanble anpil ak OBPs, yo te konpoze pa - elis (jeneralman 7–8 -elis menm si olye de 6), ki fòme yon pòch idrofob (Figi 1B, C) apwopriye pou mare molekil idrofob, jan yo pral diskite pi ba a.
Pifò nan pwoteyin D7 ki karakterize byen lwen tèlman yo te jwenn nan saliv la nan diptera san-souse, kote yo aji kòm molekil anti-emostatik ak / oswa anti-enflamatwa, fasilite manje san. Nan papye sa a, nou bay yon revizyon konplè sou estrikti pwoteyin D7 ak D7-tankou, fonksyon, ak evolisyon, konpare kèk aspè ak OBP atwopòd ak lòt fanmi pwoteyin ki gen rapò ak fizyoloji vektè.
2. D7s: Soti nan deskripsyon premye jèn nan rive nan endikasyon konsènan divèsite, distribisyon, ak fonksyon yo.
Premye jèn ki kode yon pwoteyin D7 te izole epi dekri an 1991 nan Aedes aegypti [31], yo montre yo eksprime abondans ak eksklizif nan glann saliv fi ki pwodui yon pwoteyin 37 kDa. Ibridizasyon in situ lè l sèvi avèk glann saliv fi diseke ak ARN antisans pou rejyon an kodaj nan jèn sa a revele ekspresyon li te sitou nan lòb distal lateral ak medyal, rejyon ki trè byen diferansye nan fi (ematofaj) lè yo konpare ak gason (fitofaj). , sijere ke pwodwi li yo te gen anpil chans yo dwe patisipe nan manje san. Apre sa, nan yon etid pyonye ki vize idantifye jèn ki te eksprime sèlman nan glann saliv Anopheles gambiae ak pwodwi ki gen peptides siyal, sis cDNA yo te izole.
Twa nan yo, yo montre yo dwe eksprime anpil nan glann saliv fi, transkripsyon kode ki sanble, byenke pi kout, ak Aedes aegypti D7 ki te dekri deja, sijere ke sa a se te yon nouvo fanmi pwoteyin. Tout twa aliman nèt ak domèn C-terminal Aedes D7, kidonk yo te rele D7-pwoteyin ki gen rapò (D7r): D7r1–D7r3 [32]. Menm jan an tou, yo te eksprime nan lob lateral distal fi, byenke se sèlman youn nan yo (D7r1) te eksprime nan lob medyal tou [32].
Kèk ane apre, yo te jwenn yon katriyèm D7r (D7r4) tou nan glann saliv fi Anopheles gambiae epi yo montre yo sitiye tou pre twa lòt fòm yo ki fòme yon grap sou kwomozòm 3R [27]. Lè yo aliyen, 4 transkripsyon sa yo te gen resanblans ant yo ki sòti nan 53 a 73 pousan, e sa ki enpòtan anpil, yo te gen yon nivo ki ba nan resanblans ak OBPs ak Pwoteyin obligatwa feromon (PBP), men 4 sistein yo te lokalize nan pozisyon konsève ki gen rapò ak antèn. ak OBP ki pa antèn. Malgre resanblans sekans ki ba, prediksyon estrikti segondè sijere resanblans estriktirèl ak OBP yo, kidonk li te postule ke D7s ta ka gen tou yon pòch obligatwa idrofob ki antoure pa elis epi yo dwe kapab mare oswa pote ti molekil idrofob, pwobableman medyatè ki enplike nan repons lame yo (tankou enflamasyon ak emostaz), bay lefèt ke yo te abondan ak eksklizif nan saliv fi [27].
Lefèt ke sa yo An. gambiae fòm kout ki aliyen ak C-tèminal Ae a. aegypti D7L, e ke tès Southern blot te jwenn lòt manm nan espès ki gen rapò sere te ogmante posibilite pou manm fanmi jèn sa a ta ka prezan nan lòt espès moustik e ke pwoteyin ki gen diferan longè kode pa jèn sa yo ka gen fonksyon menm jan an, men diferan objektif akòz diferans nan estrikti prensipal yo [27].
Vreman vre, Suwan ak kòlèg travay yo rapòte pou premye fwa jèn ki kode yon fòm D7L ak 2 D7-(kout) nan glann saliv Anopheles stephensi, ak Western blot ak antikò poliklonal ki te pwodwi pou rekonèt pwoteyin fòm long la te gen kwa. reyaksyon tou ak D7rs [33]. Sa a te premye rapò ki montre ke tout bon fòm long ak kout ka jwenn nan menm espès yo. Apre sa, etid ki vin apre yo rapòte prezans lòt manm nan fanmi sa a nan diferan espès moustik (fanmi Culicidae) ki gen ladan Anopheles arabiensis, Aedes aegypti, ak Anopheles darlingi [17,18], osi byen ke nan lòt diptera ematofaj ki fè pati fanmi Psychodidae ( mouch sab) [17].
Ansanm etid sa yo te sigjere ke: (1) D7 se te yon fanmi pwoteyin ki pwobableman gaye toupatou nan Diptera ematofaj, ki eksprime sèlman nan glann saliv fi, kidonk yo ta ka gen yon wòl enpòtan nan manje san; (2) Pwoteyin D7 diferan nan longè ak sekans asid amine te prezan nan diferan espès ak nan menm espès la, pwobableman kòm yon rezilta repetisyon jèn ki te jenere divèsite; (3) sib yo ta dwe ti molekil idrofob, tankou enflamasyon ak / oswa medyatè emostaz [27,33]. Men, fonksyon yo te toujou flotant.
3. Pwoteyin saliv D7 yo se molekil anti-enflamatwa ak anti-emostatik
D7 ak lòt pwoteyin ki sanble ak OBP ki prezan nan saliv Nematocera ki souse san yo ka gen varyasyon nan estrikti prensipal yo, ki mennen nan genyen ak pèt fonksyon malgre kenbe kèk karakteristik kle ak achitekti jeneral, jan yo te obsève nan anpil OBPs. Tablo 1 rezime D7 ak D7-pwoteyin ki dekri jiskaprezan nan saliv diferan espès yo, ak ligand yo epi li bay nimewo aksè Bank Done Pwoteyin yo (PDB), kote sa aplikab. Detay ak enpòtans fizyolojik yo diskite anba a.
3.1. Kontakte Pathway Inhibitors
Premye D7 ki te karakterize fonksyon li se te yon fòm kout (D7r), yo te rele Hamadarin [35], ki te eksprime nan SG Anopheles stephensi fi yo. D7 ki pi pre li yo eksprime nan An. gambiae ta dwe D7r1. Hamadarin yo te montre mare Faktè XII (FXII) ak High Molecular Peze Kininogen (HMWK) Se poutèt sa anpeche deklanchman kontak kontak ak konsekan pwodiksyon bradykinin, aji kòm yon molekil anti-enflamatwa. Men, nan tou de ka yo, entèraksyon an ak FXII ak HMWK, etidye pa sifas Plasmon Resonance (SPR), te fèt sèlman nan prezans Zn2 plis epi li pa t 'afekte aktive faktè amidolytic aktivite. Olye de sa, efè inhibition li sou deklanchman kontak kontak se te akòz entèferans li yo ak aktivasyon resipwòk FXII ak kallikrein ki ta dwe rive sou entèraksyon yo ak sifas chaje [35]. Kèk ane apre, yon lòt inibitè deklanchman kontak prezan nan saliv Anopheles stephensi (Anophensin) te karakterize epi li montre yo gen sib ki sanble ak Hamadarin men ki fè pati yon fanmi pwoteyin konplètman diferan [42].
Enpòtan pou remake, pami pwoteyin ki pi eksprime nan saliv mouchwa [43-45], se yon gwoup pwoteyin ki fè pati superfami OBP tou, yo pa jwenn nan moustik, epi yo diferan de pwoteyin D7. Yo premye te resevwa atansyon pa sèlman pou abondans yo men paske yo te idantifye kòm kandida vaksen kont Leishmaniasis [46,47]. Se sèlman plis pase yon dekad pita de manm nan gwoup sa a te karakterize nan saliv la nan Phlebotomus duboscqi: PdSP15a ak PdSP15b (P. duboscqi Salivary Pwoteyin 15 a ak b, respektivman). Tou de yo sanble anpil youn ak lòt epi yo anpeche deklanchman kontak kontak ak pwodiksyon bradykinin [41] men atravè yon mekanis diferan de sa ki dekri pou Hamadarin [35]. PdSP15a ak b pa mare nan okenn faktè coagulation (zymogens oswa fòm aktive), kallikrein, oswa prekalikrein. Men, aksyon yo se nan lye polymère chaje negatif tankou silfat dextran (DS), polifosfat (PP), ak eparin, anpeche entèraksyon yo ak FXII, ki nesesè pou oto-klivaj li yo ki deklannche deklanchman li yo, ak pwopagasyon ki vin apre deklanchman chemen kontak atravè. aktivasyon resipwòk nan FXII ak plasma prekallikrein (PK), osi byen ke aktivasyon nan FXI pa tronbin ak FXIIa. Sa ki enpòtan pandan ke OBP klasik ak D7 yo gen yon pòch idrofob kote ti ligand idrofob yo mare, done estriktirèl sijere mekanis aksyon li yo se atravè entèraksyon elektwostatik ant sifas anionik li yo ak ligand chaje negatif, olye ke nenpòt ki lye andedan yon kavite idrofob [41,47] .
Kaskad koagulasyon plasma a ka inisye pa de branch diferan: (1) chemen ekstrinsèk la, inisye lè faktè VII (FVII) aktive lè li kole ak faktè tisi subendothelial (TF) ekspoze apre aksidan vaskilè. (2) Chemen kontak la, ke yo rele tou chemen intrinsèk la, inisye lè deklanchman FXII rive nan FXIIa deklanche pa kontak li ak sifas chaje negatif. Tou de chemen apre yon seri reyaksyon konvèje nan chemen an komen atravè aktivasyon FX ki finalman mennen nan klivaj fibrinogen nan fibrin, esansyèl pou fòmasyon kayo [48,49]. Nan dènye ane yo, dwòg ki vize konpozan chemen intrinsèques (kontak) tankou FXII ak FXI yo te etidye anpil depi yo te montre ke sourit ki manke FXII yo te pwoteje kont fòmasyon tronbis pandan y ap pa gen okenn gwo maladi senyen [50-52], ki sijere chemen sa a se enpòtan pou coagulation patolojik.
Lè yo fin aktive, faktè XII clive plasma prekallikrein (PK) jenere kallikrein, ki anplis deklanchman resipwòk ak FXII tou katalize idroliz HMWK jenere bradykinin (sistèm kallikrein-kinin) [53]. Bradykinin se yon medyatè ki pisan pro-enflamatwa ki ogmante pèmeyabilite andotelyal [48,54] ak doulè [55]. Se poutèt sa, prezans nan inibitè chemen kontak nan saliv la nan atwopod ematofaj ta jwe yon wòl enpòtan kòm molekil anti-enflamatwa pa diminye pwodiksyon bradykinin (jan yo montre pou D7s / OBP-tankou pwoteyin hamada nan [35] ak PdSP15s [41]) , ak pa anpeche / anpeche flit plasma pwovoke pa deklanchman chemen kontak jan yo rapòte pou PdSP15s [41].
For more information:1950477648nn@gamil.com
