Бделлины A и B
Двойные ингибиторы протеаз — противовоспалительные и антифибринолитические функции
Примечание о механизме действия
Бделлины включают две структурно различные группы ингибиторов протеиназ, выделенных из экстрактов целого тела Hirudo medicinalis. Несмотря на общие мишени-протеазы (трипсин, плазмин, акрозин), группа A и группа B принадлежат к совершенно разным структурным семействам — примечательный пример конвергентной функциональной эволюции в пределах одного организма.
Классификация и структура
| Свойство | Группа A (Бделластатин) | Группа B (бделлин B3) | Высокомолекулярный бделлин B |
|---|---|---|---|
| Молекулярная масса | 6 300 Da (59 а. к.) | 5 000 Da | 20 000 Da |
| Структурное семейство | Семейство антистазина | Неклассический казаловский тип | Казаловский тип (расширенный) |
| Дисульфидные связи | 5 S-S-связей | 3 S-S-связи | Множественные |
| Гомология | 29% с антистазином | 55% с LDTI | Расширенный C-терминальный домен |
| Реактивный центр | P1 Lys34 | Каноническая петля Казала | Петля Казала + мембранное связывание |
Бделлин B3 охватывает всего 37 аминокислот между первым и последним остатками цистеина, что делает его одним из самых коротких известных ингибиторов Kazal-типа. Высокомолекулярный бделлин B (20 кДа) обладает удлинённым C-концевым доменом, который предположительно участвует в связывании с клеточными мембранами.
Ингибирующая специфичность
Трипсин
Ki ниже 0,1 нМ (<10⁻¹⁰ M) для бделлина B-3 и высокомолекулярного бделлина; группа A (бделластазин) ингибирует трипсин в наномолярном диапазоне. Биологическая функция: модулирует активность трипсина в кишечном канале пиявки, где симбионты Aeromonas секретируют экзо- и эндопептидазы, опосредующие переваривание крови.
Плазмин
Ki < 0,1 нМ (< 10^-10 М для бделлина B-3 и высокомолекулярного бделлина B). Бделлины присутствуют в передней кишке (зобе) пиявки, где предполагается их роль в сохранении запасённой крови.
Акрозин
Акрозин — трипсиноподобная сериновая протеаза из акросомы сперматозоида. Ингибирование акрозина бделлинами отражает широкий спектр антитрипсиновой активности, а не специфическую репродуктивную биологическую функцию пиявки.
Нейротрофическая активность
Нейротрофическая активность среди Bdellins
Бделлин B
Увеличение EAI при 0.05 нг/мл — среди исследованных компонентов SGS в спинномозговых ганглиях эмбриона цыпленка (Глава 7).
Бделластатин
Также сообщалось о стимуляции роста нейритов в культуре эксплантатов при низких концентрациях (Chalisova и соавт., 2003), наряду с его ингибиторной активностью в отношении трипсина/плазмина.
EAI = Explant Area Index (индекс площади эксплантата) — стандартизированная мера роста нейритов из эксплантатов ганглиев задних корешков.
Рекомбинантное производство и применение
Рекомбинантный бделластатин
Moser et al. (1998) осуществили гетерологическую экспрессию бделластатина в Saccharomyces cerevisiae (дрожжи). Выход составил 29 мг/л, и рекомбинантный белок был идентичен нативному бделластатину по данным масс-спектрометрии, кругового дихроизма, определения последовательности и ингибиторных характеристик.
Противовоспалительный потенциал
Ингибируя трипсин-подобные протеазы в субнаномолярных концентрациях, бделлины способствуют подавлению деградации тканей в ходе воспалительных реакций. Их двойная противовоспалительная и нейротрофическая активность предполагает мультифункциональный терапевтический потенциал при нейровоспалительных состояниях.
Связанные ресурсы
LDTI
Ингибитор триптазы пиявочного происхождения — регуляция протеаз тучных клеток.
Эглины b/c
Ингибиторы эластазы и катепсина G.
Нейротрофические эффекты
Компоненты СЖС, стимулирующие рост нейритов.
Справочник соединений
Полная база данных биоактивных компонентов СЖС.
Compound Coverage Map
Bdellins and the leech protease-inhibitor family in the 200-compound catalogue.