Preview

Антибиотики и Химиотерапия

Расширенный поиск
Доступ открыт Открытый доступ  Доступ закрыт Доступ платный или только для Подписчиков

Механизм действия макролидного антибиотика филипина на клеточные и липидные мембраны

Полный текст:

Аннотация

В данном обзоре изложены результаты по исследованию механизма действия макролидного пентаенового антибиотика филипина на клеточные и бислойные липидные мембраны (БЛМ). Экспериментально подтверждена «стериновая гипотеза» механизма действия филипина. Изучено гемолитическое и генетико-цитологическое действие филипина, изложены данные действия филипина на вирусные инфекции и на болезни, вызываемые прионовыми белками. Представлены данные исследования механизма действия филипина на БЛМ. При малых концентрациях филипина (1 • 10-8 М) в водном солевом растворе на мембранах с холестерином обнаружены одиночные ионные каналы с проводимостью 15-20 пСм, что примерно в 3-4 раза превышает проводимость амфотерициновых каналов. Обнаружены комбинированные каналы филипина и амфотерицина В, проводимость которых составляет 25-30 пСм, что в 1,5-2 раза выше «чистых» филипиновых каналов и примерно в 5 раз выше «чистых» амфотерициновых каналов. Избирательная проницаемость филипиновых каналов преимущественно катионная.

Об авторах

А. А. Самедова
Институт ботаники Национальной академии наук Азербайджана, Баку
Россия


Х. М. Касумов
Институт ботаники Национальной академии наук Азербайджана, Баку
Россия


Список литературы

1. Zotchev S.B. Polyene macrolide antibiotics and their applications in human therapy. Curr Med Chem 2003; 10: 211-223.

2. Ibragimova V., Alieva I., Kasumov Kh., Khutorsky V. Transient permeability induced by alkyl derivatives of amphotericin B in lipid membranes. Biochim Biophys Acta 2006; 1758: 29-37.

3. Whitfield G.B., Brock T.D., Ammann A. et al. Filipin, an antifungal antibiotic: isolation and properties. J Am Chem Soc 1955; 77: 4799-4801.

4. Weber M.M., Kinsky S.C. Effect of eholesterol on the sensitivity of Mycoplasma laidlawii to the polyene antibiotic filipin. J Bacteriol 1965; 89: 306-312.

5. Ceder O., Ryhage R. The structure of filipin. Acta Chem Scand 1964; 18: 558-561.

6. Lampen J.O., Gill J.W., Arnow P.M., Magana-Plaza L. Inhibition of the pleuropneumonia-like organism Mycoplasma gallisepticum by certain polyene antifungal antibiotics. J Bacteriol. 1963; 86: 945-949.

7. De Kruyff B., Demel R., Van Deenen L.L.M. The effect of cholesterol and epicholesterol incorporation on the permeability and on the phase transition of intact Acholeplasma laidlawii cell membranes and derived liposomes. Biochim Biophys Acta 1972; 255: 331-347.

8. Kinsky S.C., Luse S.A., Zopf D. et al. Interaction of filipin and derivatives with erythrocyte membranes and lipid dispersion: electron microscope observations. Biochim Biophys Acta 1967; 135: 844-861.

9. Van Marle J., Vrensen G.F.J.M. Cholesterol content of focal opacities and multimellar bodies in the human lens: filipin cytochemistry and freeze fracture. Ophthalmic Research 2000; 32: 285-291.

10. Loura L.M., Cactanho M.A.R.B., Fedorov A., Prieto M. A photophysical study of the polyene antibiotic filipin self-aggregation and filipin-ergosterol interaction. Biochim Biophys Acta 2001; 1510: 125-135.

11. Pimenta P.F., De Souza W. Localization of filipin-sterol complexes in cell membranes of eosinophils. Histochemistry 1984; 80: 563-567.

12. Fujita H., Ishimura K., Matsuda H. Freeze-fracture images on filipin-sterol complexes in the thyroid follicle epithelial cell of mice with special regard to absence of cholesterol at the site of micropinocytosis. Ibid 1981; 73: 57-63.

13. Stephens R.E., Good M.J. Filipin-sterol complexes in molluscan gill ciliated epithelial cell membranes: intercalation into ciliary necklaces and induction of gap junctional particle arrays. Cell Tissue Res 1990; 262: 301-306.

14. Kim J., Okada Y. Asymmetric distribution and temperature-dependent clustering of filipin-sterol complexes in the nuclear membrane of Ehrlich ascites tumor cells. Eur J Cell Biol 1983; 29: 244-252.

15. Cooper N.G., McLaughlin B.J. The distribution of filipin-sterol complexes in photoreceptor synaptic membranes. J Comp Neurol 1984; 230: 437-443.

16. Berdan R.C., Shivers R.R. Filipin-cholesterol complexes in plasma membranes and cell junctions of Tenebrio molitor epidermis. Tissue Cell 1985; 17: 177-187.

17. Orci L., Montesano R., Meda P. et al. Heterogeneous distribution of filipin-cholesterol complexes across the cisternae of the Golgi apparatus. Proc Nat Acad Sci 1981; 78: 293-297.

18. Orci L., Brown D., Amherdt M., Perrelet A. Distribution of intramembrane particles and filipin-sterol complexes in plasma membranes of kidney.I. Corpuscle of Malpighi 1982; 46: 545-553.

19. Yoshikawa H., Furuki J., Takahashi Y. et al. Distribution of filipin-sterol complexes in the bloodstream form of Trypanosoma brucei gambiense. J Electron Microscopy 1992; 41: 364-368

20. Toshimori K., Higashi R., Oura C. Distribution of intramembranous particles and filipin-sterol complexes in mouse sperm membranes: polyene antibiotic filipin treatment. Am J Anat 1985; 174: 455-470.

21. Toshimori K., Higashi R., Oura C. Filipin-sterol complexes in golden hamster sperm membranes with special reference to epididymal maturation. Cell Tissue Res 1987; 250: 673-680.

22. Santos N.C., Ter-Ovanesyan E., Zasadzinski J.A. et al. Filipin-induced lesions in planar phospholipid bilayers imaged by atomic force microscopy. Biophys J 1998; 75: 1869-1873.

23. Montesano R. Inhomogeneous distribution of filipin-sterol complexes in smooth muscle cell plasma membrane. Nature 1979; 280: 328-329.

24. Milhaud J., Bolard J., Benveniste P., Hartmann M.A. Interaction of polyene antibiotic filipin with model and natural membranes containing plant sterols. Biochim Biophys Acta 1988; 161: 315-325.

25. Sessa G., Weissman G. Effects of four components of the polyene antibiotic filipin on phospholipid spheruls (liposomes) and erythrocytes. J Lipid Research 1968; 3: 67-70.

26. Lopes S., Goormaghtigh E., Costa C. et al. Filipin orientation revealed by linear dichroism. Implication for a model of action. J Amer Chem Society 2004; 126: 5396-5402.

27. Kitajima Y., Sekiya T., Mori S. et al. Freeze-fracture cytochemical study of membrane systems in human epidermis: using filipin as a probe for cholesterol. J Investigative Dermatology 1985; 84: 149-150.

28. Tallima H., Salah M., El-Ridi R. Methyl-β-cyclodextrin treatment and filipin staining reveal the role of cholesterol in surface membrane antigen sequestration of Schistosoma mansoni and S.haematobium lungstage larvae. J. Parasitology 2005; 91: 720-725.

29. Cuevas P., Gutierrez-Diaz J.A., Reimers D. et al. Intramembranous cytochemistry: a new morphological technique for studying cholesterol in the astrocyte plasma membrane of ischemic brain cells. J Neurosurgery 1987, 20: 243-248.

30. Clejan S., Bittman R. Rates of amphotericin B and filipin association with sterols. A study of changes in sterol structure and phospholipid composition of vesicles. J Biol Chem 1985; 260: 2884-2889.

31. Kleinschmidt M.G., Chough K.S., Mudd J.B. Effect of filipin on liposomes prepared with different types of steroids. Plant Physiology 1972; 49: 852-856.

32. Schroeder F., Holland J.F., Bieber L.L. Reversible interconversions of sterol-binding and sterol-nonbinding forms of filipin as determinated by fluorometric and light-scattering properties. Biochemistry 1973; 12: 4785-4789.

33. Castanbo M., Prieto M. Fluorescence study of the macrolide pentaene antibiotic filipin in aqueous solution and in a model system of membranes. Eur J Biochem 1992; 207: 125-134.

34. Castanho M., Prieto M. Filipin fluorescence quenching by spin-labeled probes: studies in aqueous solution and in a membrane model system. Biophysical J 1995; 69: 155-168.

35. Drabikowski W., Lagwinska E., Sarzala M.G. Filipin as a fluorescent probe for the location of cholesterol in the membranes of fragmented sarcoplasmic reticulum. Biochim Biophys Acta 1972; 291: 61-70.

36. Kotler-Brajtburg J., Medoff G., Kobayashi G. et al. Classification of polyene antibiotics according to chemical sructure and biological effects. Antimicrob Agents Chemother 1979; 15: 716-722.

37. Knopik-Skrocka A., Klafaczycka A., Bielawski J. The effect of polyene antibiotic filipin on pig red blood cells. Cell Mol Biol Lett 2002; 7: Suppl: 200.

38. Султанова Г.Г., Самедова А.А., Касумов X.M. Гемолиз эритроцитов при комбинированном действии ультразвуковых волн и полиеновых антибиотиков. Антибиотики и химиотер. 2007; 52: 9-13.

39. Курбанов О.Г., Касумов X.М. Гептаеновый ароматический антибиотик леворин и его производные при мышечной деятельности. Там же 2004.; 49: 40-46.

40. Ибрагимова В.X., Алиева И.H., Касумов X.М. Эффект леворина А2, вводимого с одной стороны липидных мембран. Биол. мембраны 2006; 23: 493-502.

41. Kinsky S.C., Demel R.A., Van Deenen L.L.M. Further studies on the hemolytic action of filipin and derivatives. Biochim Biophys Acta 1967; 135: 835-843.

42. Verkleij A.J., De Kruyff B., Gerritsen W.F. et al. Freeze-etch microscopy of erythrocytes, Acholeplasma laidlawii cells and liposomal membranes after the action of filipin and amphotericin B. Biochim Biophys Acta 1973; 291: 577-581.

43. Van Zutphen H., Van Deenen L.L.M., Kinsky S.C. The action of polyene antibiotics on bilayer lipid membranes. Biochem Biophys Res Comm 1969; 22: 393-398.

44. De Kruyff B., Demel R. Polyene antibiotic-sterol interactions in membranes of Acholeplasma laidlawii cells and lecithin liposomes. III. Molecular structure of the polyene-antibiotic-cholesterol complexes. Biochim Biophys Acta 1974; 339: 57-70.

45. Самедова А.А. Взаимосвязь структуры и функции полиеновых антибиотиков. Канд. дисс.: Баку, 1991; 1-97.

46. Самедова А.А. Действие филипина и индивидуальных компонентов нистатина на проводимость бислойных липидных мембран. Ж. Известия АН Азербайджана, сер. Биол. науки. 1984; 6: 118-121.

47. Kinsky S.C., Gronau G.R., Weber M.M. Interaction of polyene antibiotics with subcellular membrane systems. I. Mitochondria. J Molecular Pharmacol 1965; 1: 190-201.

48. Соловьева H.H., Белоусова И.И., Терешин И.М. Действие полиеновых антибиотиков на активность щелочной фосфатазы мембранной фракции клеток Candida albicans. Биохимия 1977; 42: 277-282.

49. Gassner D., Komnick H. Filipin activation of latent Na/K-ATF-ase. Eur J Cell Biol 1983; 2: 9.

50. Gassner D., Komnick H. Activation and inhibition of Na/K-ATPase by filipin-cholesterol complexation. A correlative biochemical and ultra-structural study on the microsomal and purified enzyme of the avian salt gland. Z. Naturforsch C. 1983: 38: 7-8: 640-643.

51. Forte M., Hennessey T., Kung C. Mutations resulting in resistance to polyene antibiotics decrease voltage-sensitive calcium channel activity in Paramecium. J. Neurogenet 1986; 3: 75-85.

52. Katsumi H., Haruaki N., Yuko S. et al. Isolation of NPC1-deficient chinese hamster ovary cell mutants by gene trap mutagenesis. J Biochem 2001: 129: 875-880.

53. Janas T., Janas T., Yarus M. Specific RNA binding to ordered phospholipid bilayers. Nucleic Acids Research 2006; 34: 2198-2136.

54. Marella M., Lehman S., Grassi J., Chabry J. Filipin prevents pathological prion protein accumulation by reducing endocytosis and inducing cellular PrP release. British Medical Bulletin 2003; 66: 281-292.


Для цитирования:


Самедова А.А., Касумов Х.М. Механизм действия макролидного антибиотика филипина на клеточные и липидные мембраны. Антибиотики и Химиотерапия. 2009;54(11-12):44-52.

For citation:


Samedova A.A., Kasumov K.M. Mechanism of Action of Macrolide Antibiotic Filipin on Cell and Lipid Membranes. Antibiotics and Chemotherapy. 2009;54(11-12):44-52. (In Russ.)

Просмотров: 78


ISSN 0235-2990 (Print)

  collaborator - эффективное продвижение статьями