Антибиотический потенциал защитныгх пептидов семян сорного злака - ежовника обыкновенного (Echinochloa crusgalli L.)
Аннотация
Проведена работа по оценке ингибирующего действия комплексов пептидов семян ежовника обыкновенного (Echinochloa crusgalli L.), принадлежащих к различным семействам PR-белков растений (дефензинов, липвд-переносящих белков, ингибиторов протеиназ типа Боуман-Бирка и бифункциональных ингибиторов трипсина/альфа-амилазы злаков) и харпиноподобных пептидов (альфа-харпининов), на ряд условно-патогенных мицеллиальных грибов рода Aspergillus «луночным» методом, а также бактерицидного эффекта по отношению к грамположительной бактерии Staphylococcus aureus с помощью лазерной проточной цитофотометрии. Был показан преимущественный антифунгальный эффект в отношении к коллекционных культур грибов-микромицетов из рода Aspergillus (A.oryzae, A.niger, A.terreus, A.nutans), что выражалось в количественном подавлении степени прорастания конидий и скорости нарастания гиф. Статистически достоверным бактерицидным действием обладал только представитель семейства липид-переносящих белков. Полученные данные, с одной стороны, позволяют рассматривать данный дикий злак как потенциальный донор высокоактивных полипептидов для защиты культурных Однодольных от болезней, вызываемых специфичными грибными патогенами, а с другой стороны, как источник природных пептидных антибиотиков нового поколения.
Об авторах
Е. А. Рогожин
Институт биоорганической химии им. академиков М.М. Шемякина и Ю.А. Овчинникова РАН; Научно-исследовательский институт по изысканию новых антибиотиков им. Г.Ф. Гаузе
Россия
Россия
А. Н. Смирнов
Российский государственный аграрный университет - МСХА им. К.А. Тимирязева
Россия
Россия
Список литературы
1. Садыкова В.С., Кураков А.В., Куварина А.Е., Тюрин А.П., Рогожин Е.А., Коршун В.А. Образование штаммом Trichoderma citrinoviride TYVI 4/11 антибиотиков - пептаиболов. Проблемы медицинской микологии. - 2015. - № 17(1). - С. 41-46
2. Садыкова В.С., Кураков А.В., Коршун В.А., Рогожин Е.А., Громовых Т.И., Куварина А.Е., Баранова А.А. Антимикробная активность веществ, продуцируемых штаммом Trichoderma citrinoviride ВКПМ-1228: оптимизация лабораторного культивирования и спектр действия индивидуальных пептаиболов. Антибиотики и химиотер. - 2015.-Т. 60. - № 11-12. - С. 3-8
3. Bloudoff K., Schmeing T.M.Structural and functional aspects of the non-ribosomal peptide synthetase condensation domain superfamily: discovery, dissection and diversity. Biochim Biophys Acta 2017; 1865(11 Pt B): 1587-1604.
4. Inostroza A., Lara L., Paz C., Perez A., Galleguillos F., Hernandez V., Becerra J, Gonzalez-Rocha G., Silva M. Antibiotic activity of Emerimicin IV isolated from Emericellopsis minima from Talcahuano Bay, Chile. Nat Prod Res 2017; 3: 1-4.
5. Daniel J.F., Filho E.R. Peptaibols of trichoderma. Nat Prod Rep 2007; 24 (5): 1128-41.
6. Szekeres A., Leitgeb B., Kredics L., Antal Z., Hatvani L., Manczinger L., Vdgvugyi C. Peptaibols and related peptaibiotics of Trichoderma. A review. Acta Microbiol Immunol Hung 2005; 52 (2): 137-68.
7. Chirivn J., Danies G., Sierra R., Schauer N., Trenkamp S., Restrepo S., Sanjuan T. Metabolomic profile and nucleoside composition of Cordyceps nidus sp. nov. (Cordycipitaceae): A new source of active compounds. PLoS One 2017; 12(6): e0179428.
8. Sharma S.K., Gautam N., Atri N.S. Optimized extraction, composition, antioxidant and antimicrobial activities of exo and intracellular polysaccharides from submerged culture of Cordyceps cicadae. BMC Complement Altern Med 2015; 15: 446.
9. Liu J., Li F., Kim E.L., Li J.L., Hong J., Bae K.S., Chung H.Y., Kim H.S., Jung J.H. Antibacterial polyketides from the jellyfish-derived fungus Paecilomyces variotii. J Nat Prod 2011; 74(8): 1826-9.
10. Lira S.P., Vita-Marques A.M., Seleghim M.H., Bugni T.S., LaBarbera D.V, Sette L.D., Sponchiado S.R., Ireland C.M., Berlinck R.G. New destruxins from the marine-derived fungus Beauveria felina. J Antibiot (Tokyo) 2006; 59 (9): 553-63.
11. Odintsova T.I., Rogozhin E.A., Baranov Yu.V., Musolyamov A.Kh., Yalpani N., Egorov Ts.A., Grishin E.V. Seed defensins of barnyard grass Echinochloa crusgalli (L.) Beauv. Biochimie 2008; 90: 1667-1673.
12. Nolde S.B., Vassilevski A.A., Rogozhin E.A., Barinov N.A., Balashova T.A., Samsonova O.V., Baranov Y.V., Feofanov A.V., Egorov T.A., Arseniev A.S., Grishin E.V. Disulfide-stabilized helical hairpin structure of a novel antifungal peptide EcAMP1 from seeds of barnyard grass (Echinochloa crus-galli). J Biol Chem 2011; 286 (28): 25145-25153.
13. Rogozhin E.A., Ryazantsev D.Y., Grishin E.V., Egorov T.A., Zavriev S.K. Defense peptides from barnyard grass (Echinochloa crusgalli L.) seeds // Peptides, 2012, V. 38 (1), P. 33-40.
14. Ryazantsev D.Yu., Rogozhin E.A., Dimitrieva T.V., Drobyazina P.E., Khadeeva N.V., Egorov T.A., Grishin E.V., Zavriev S.K. A novel hairpinlike antimicrobial peptide from barnyard grass (Echinochloa crusgalli L.) seeds: Structure-functional and molecular-genetics characterization. Biochimie 2014; 99: 63-70.
15. Рогожин Е.А., Одинцова Т.И., Мусолямов А.Х., Смирнов А.Н., Бабаков А.В., Егоров Ц.А., Гришин Е.В. Выделение и характеристика нового липид-переносящего белка из зерновок ежовника обыкновенного (Echinochloa crusgalli). Прикладная биохимия и микробиология. - 2009. - Т. 45. - № 4. - С. 403-409
16. Рогожин Е.А., Зайцев Д.В., Смирнов А.Н. Микрометод определения фунгистатической активности белков растительного происхождения. Известия Тимирязевской с-х академии. - 2011. - № 5. - С. 79-84
17. Будихина А.С., Михайлова Н.А., Биткова Е.Е., Хватов В.Б., Пинегин Б.В. Изучение бактерицидной и ингибирующей активности сыворотки крови с помощью проточной цитометрии и фотометрического метода. Журнал микробиологии, эпидемиологии и иммунобиологии - 2007. - № 2. - С. 53-57
18. Будихина А.С., Олиферук Н.С., Пинегин Б.В. Оценка бактерицидной активности сыворотки крови с помощью лазерной проточной цитофлюорометрии. Клиническая лабораторная диагностика. - 2006. - № 10. - С. 48-49
19. Rogozhin E., Zaytsev D. A synergistic effect of two plant antimicrobial peptides from defensin and lipid-transfer protein families towards Phytophthora infestans. Phytopathology 2016; 106 (S4): 156.
20. Malaguti M., Dinelli G., Leoncini E., Bregola V., Bosi S., Cicero A.F., Hrelia S. Bioactive peptides in cereals and legumes: agronomical, biochemical and clinical aspects. Int J Mol Sci 2014; 15 (11): 21120-35.
21. Kitts D.D., Weiler K. Bioactive proteins and peptides from food sources. Applications of bioprocesses used in isolation and recovery. Curr Pharm Des 2003; 9 (16): 1309-23.
22. Schuppan D., Zevallos V. Wheat amylase trypsin inhibitors as nutritional activators of innate immunity. Dig Dis 2015; 33 (2): 260-3.
23. Srikanth S., Chen Z. Plant Protease Inhibitors in Therapeutics-Focus on Cancer Therapy. Front Pharmacol 2016; 8 (7): 470.
24. Bateman K.S., James M.N. Plant protein proteinase inhibitors: structure and mechanism of inhibition. Curr Protein Pept Sci 2011; 12 (5): 340-7.
25. Vasilchenko A.S., Yuryev M., Ryazantsev D.Yu., Zavriev S.K., Feofanov A.V., Grishin E.V., Rogozhin E.A. Studying of cellular interaction of hairpin-like peptide EcAMP1 from barnyard grass (Echinochloa crusgalli L.) seeds with plant pathogenic fungus Fusarium solani using microscopy techniques. Scanning 2016; 38 (6): 591-598.
26. Duvick J.P., Rood T., Rao A.G., Marshak D.R. Purification and characterization of a novel antimicrobial peptide from maize (Zea mays L.) kernels. J Biol Chem 1992; 267 (26): 18814-20.
27. Sousa D.A., Porto W.F., Silva M.Z., da Silva T.R., Franco O.L. Influence of Cysteine and Tryptophan Substitution on DNA-Binding Activity on Maize a-Hairpinin Antimicrobial Peptide. Molecules 2016; 21(8): E1062.
Для цитирования:
Рогожин Е.А., Смирнов А.Н. Антибиотический потенциал защитныгх пептидов семян сорного злака - ежовника обыкновенного (Echinochloa crusgalli L.). Антибиотики и Химиотерапия. 2018;63(3-4):8-11.
For citation:
Rogozhin E.A., Smirnov A.N. Antibiotic Potential of Defense Peptides Derived from the Seeds of aWild Grass - Barnyard Grass (Echinochloa crusgalli L.). Antibiotics and Chemotherapy. 2018;63(3-4):8-11. (In Russ.)
Просмотров: 77
Послать статью по эл. почте 