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Drosocin

La drosocina es un péptido antimicrobiano (PAM) de 19 residuos de longitud, aislado por primera vez en la mosca de la fruta Drosophila melanogaster , y posteriormente se demostr...

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La drosocina es un péptido antimicrobiano (PAM) de 19 residuos de longitud, aislado por primera vez en la mosca de la fruta Drosophila melanogaster , y posteriormente se demostró que se conserva en todo el género Drosophila . [ 1 ] [ 2 ] La drosocina está regulada por la vía de señalización NF-κB Imd en la mosca.

El gen Drosocin codifica dos péptidos: el péptido Drosocin, que le da nombre, y un segundo péptido llamado Buletin. [ 3 ]

Estructura y función

La drosocina es principalmente activa contra bacterias Gram negativas . El péptido es rico en prolina con repeticiones de prolina- arginina , así como un residuo de treonina crítico . Esta treonina está O - glicosilada , lo cual es necesario para la actividad antimicrobiana. [ 1 ] Esta O -glicosilación puede ser realizada por mono- o disacáridos, que tienen diferentes espectros de actividad. [ 4 ] Al igual que los péptidos antimicrobianos pirrocoricina y abaecina , los primeros estudios de la drosocina mostraron que puede unirse a la DnaK bacteriana, inhibiendo la maquinaria celular y la replicación. [ 5 ] [ 6 ] Sin embargo, la acción de estos péptidos similares a la drosocina puede ser unirse a los ribosomas microbianos , impidiendo la traducción de proteínas . [ 7 ] [ 8 ] [ 9 ] Los péptidos ricos en prolina como la drosocina se potencian por la presencia de péptidos formadores de poros, lo que facilita la entrada de péptidos similares a la drosocina en la célula bacteriana. [ 10 ] En ausencia de péptidos formadores de poros, el AMP relacionado pirrocoricina es absorbido por las bacterias por la acción de permeasas de captación. [ 11 ] En Drosophila melanogaster, el gen Drosocin es específicamente importante para la defensa de la mosca contra la infección por la bacteria Enterobacter cloacae , [ 3 ] [ 12 ] lo que respalda trabajos previos in vitro que muestran que Drosocin es activo contra E. cloacae . [ 13 ]

El gen Drosocin de Drosophila neotestacea codifica de forma única repeticiones en tándem de péptidos maduros de Drosocin entre sitios de escisión. Como resultado, una sola proteína se fragmenta en múltiples péptidos de Drosocin. [ 2 ] Esta estructura de repetición en tándem también se encuentra en el AMP apidaecina de la abeja melífera o en la baramicina de la mosca de la fruta , y se postula como un mecanismo evolutivo para aumentar la velocidad de la respuesta inmune y la producción de AMP. [ 14 ]

Estructura molecular

El residuo de treonina resaltado actúa como sitio de O-glicosilación, presente también en los péptidos antimicrobianos abaecina y pirrocoricina . Los motivos PRP subrayados son clave para la unión de estos péptidos a las proteínas DnaK de las bacterias. [ 5 ] [ 15 ]

Drosolina de D. melanogaster: GK PRP YS PRP T SH PRP IRV

Referencias

  1. 1 2 Bulet P, Dimarcq JL, Hetru C, Lagueux M, Charlet M, Hegy G, et  al. (julio de 1993). "Un nuevo péptido antibacteriano inducible de Drosophila lleva una sustitución O-glicosilada" . The Journal of Biological Chemistry . 268 (20): 14893– 14897. doi : 10.1016/S0021-9258(18)82417-6 . PMID 8325867 . 
  2. 1 2 Hanson MA, Hamilton PT, Perlman SJ (octubre de 2016). "Genes inmunes y péptidos antimicrobianos divergentes en moscas del subgénero Drosophila" . BMC Evolutionary Biology . 16 (1): 228. Bibcode : 2016BMCEE..16..228H . doi : 10.1186/s12862-016-0805-y . PMC 5078906. PMID 27776480 .  
  3. 1 2 Hanson MA, Kondo S, Lemaitre B (junio de 2022). " Inmunidad de Drosophila : el gen Drosocin codifica dos péptidos de defensa del huésped con funciones específicas de patógenos" . Actas. Ciencias Biológicas . 289 (1977) 20220773. doi : 10.1098/rspb.2022.0773 . PMC 9233930. PMID 35730150 .  
  4. ↑ Uttenweiler-Joseph S, Moniatte M, Lagueux M, Van Dorsselaer A, Hoffmann JA, Bulet P (septiembre de 1998). "Exhibición diferencial de péptidos inducidos durante la respuesta inmune de Drosophila: un estudio de espectrometría de masas de tiempo de vuelo con ionización/desorción láser asistida por matriz" . Actas de la Academia Nacional de Ciencias de los Estados Unidos de América . 95 (19): 11342– 11347. Bibcode : 1998PNAS...9511342U . doi : 10.1073/pnas.95.19.11342 . PMC 21644. PMID 9736738 .  
  5. ^ Bikker FJ, Kaman - van Zanten WE, de Vries-van de Ruit AM, Voskamp-Visser I, van Hooft PA, Mars-Groenendijk RH, et al. (Septiembre de 2006). "Evaluación del espectro antibacteriano de análogos de drosocina" . Biología química y diseño de fármacos . 68 (3): 148– 153. doi : 10.1111/j.1747-0285.2006.00424.x . PMID 17062012 . S2CID 41618771 .   
  6. ↑ Zahn M, Berthold N, Kieslich B, Knappe D, Hoffmann R, Sträter N (julio de 2013). "Estudios estructurales sobre los modos de unión directa e inversa de péptidos a la chaperona DnaK". Journal of Molecular Biology . 425 (14): 2463– 2479. doi : 10.1016/j.jmb.2013.03.041 . PMID 23562829 . 
  7. ↑ Florin T, Maracci C, Graf M, Karki P, Klepacki D, Berninghausen O, et al. (septiembre de 2017). " Un péptido antimicrobiano que inhibe la traducción al atrapar factores de liberación en el ribosoma" . Nature Structural & Molecular Biology . 24 (9): 752– 757. doi : 10.1038/nsmb.3439 . PMC 5589491. PMID 28741611 .   
  8. ↑ Koller TO, Morici M, Berger M, Safdari HA, Lele DS, Beckert B, Kaur KJ, Wilson DN (2023-03-30). " Base estructural de la inhibición de la traducción por el péptido drosocin glicosilado" . Nature Chemical Biology . 19 (9): 1072– 1081. doi : 10.1038/s41589-023-01293-7 . ISSN 1552-4469 . PMC 10449632. PMID 36997646 .   
  9. ↑ Liang C, Zhang T, Menekse A, Wade JD, Li W (agosto de 2026). "Potencial terapéutico y resistencia de péptidos antimicrobianos ricos en prolina". Current Opinion in Chemical Biology . 93 102699. doi : 10.1016/j.cbpa.2026.102699 . PMID 42139852 . 
  10. ↑ Rahnamaeian M, Cytryńska M, Zdybicka-Barabas A, Dobslaff K, Wiesner J, Twyman RM, et al. (mayo de 2015). " Los péptidos antimicrobianos de insectos muestran interacciones funcionales potenciadoras contra bacterias Gram negativas" . Actas. Ciencias Biológicas . 282 (1806) 20150293. doi : 10.1098/rspb.2015.0293 . PMC 4426631. PMID 25833860 .   
  11. ↑ Narayanan S, Modak JK, Ryan CS, Garcia-Bustos J, Davies JK, Roujeinikova A (mayo de 2014). " Mecanismo de resistencia de Escherichia coli a la pirrocoricina" . Antimicrobial Agents and Chemotherapy . 58 (5): 2754– 2762. doi : 10.1128/AAC.02565-13 . PMC 3993218. PMID 24590485 .  
  12. ↑ Hanson MA, Dostálová A, Ceroni C, Poidevin M, Kondo S, Lemaitre B (febrero de 2019). "Sinergia y notable especificidad de péptidos antimicrobianos in vivo mediante un enfoque de eliminación sistemática" . eLife . 8 e44341 . doi : 10.7554/eLife.44341 . PMC 6398976. PMID 30803481 .  
  13. ↑ Bulet P, Urge L, Ohresser S, Hetru C, Otvos L (mayo de 1996). "Síntesis química a gran escala y rango de actividad de la drosocina, un péptido antibacteriano O-glicosilado de Drosophila". European Journal of Biochemistry . 238 (1): 64– 69. doi : 10.1111/j.1432-1033.1996.0064q.x . PMID 8665953 . 
  14. ↑ Casteels-Josson K, Capaci T, Casteels P, Tempst P (abril de 1993). "Estructura precursora del multipéptido apidaecina: un posible mecanismo para la amplificación de la respuesta antibacteriana de los insectos" . The EMBO Journal . 12 (4): 1569– 1578. doi : 10.1002/j.1460-2075.1993.tb05801.x . PMC 413370. PMID 8467807 .  
  15. ↑ Zahn M, Straeter N (2013). "Estructura cristalina del dominio de unión al sustrato de DnaK de E. coli en complejo con metchnikowina (residuos 20 a 26)". Protein Data Bank . doi : 10.2210/pdb4EZS/pdb .

Lecturas adicionales

  • Drosocina - UniProtKB - P36193 (DROS_DROME)