10. Роль белков теплового шока и острой фазы.

Все живые клетки отвечают на повышение температуры и некоторые другие стрессовые воздействия синтезом специфического набора белков, называемых белками теплового шока (БТШ, Hsp, heat  shock protein, stress protein). У ряда бактерий обнаружена универсальная адаптивная реакция в ответ на различные стрессовые воздействия (высокие и низкие температуры, резкий сдвиг рН и др.), проявляющаяся в интенсивном синтезе небольшой группы сходных белков. Такие белки получили название белков теплового шока, а само явление - синдром теплового шока. Стрессовое воздействие на бактериальную клетку вызывает ингибирование синтеза обычных белков, но индуцирует синтез небольшой группы белков, функция которых предположительно заключается в противодействии стрессовому воздействию путем защиты важнейших клеточных структур, в первую очередь нуклеоидов и мембран. Еще не ясны те регуляторные механизмы, которые запускаются в клетке при воздействиях, вызывающих синдром теплового шока, но очевидно, что это универсальный механизм неспецифических адаптивных модификаций.

Как уже было сказано, к БТШ относят белки, синтезируемые клетками в ответ на тепловой шок, когда подавлена экспрессия основного пула белков, участвующих в нормальном метаболизме. Семейство 70 кДа БТШ ( БТШ-70 эукариот и DnaK прокариот) объединяет белки теплового шока, играющие существенную роль как в обеспечении выживания клетки в стрессовых условиях, так и в нормальном метаболизме. 

Белки острой фазы имеют широкий спектр активности, способствующий развитию защиты организма-хозяина. В частности, они могут прямо нейтрализовать флогогенные вещества, помогают минимизировать масштабы локального тканевого повреждения, способствуют очищению очага от продуктов клеточно-тканевого распада и чужеродных веществ, восстанавливают повреждённую ткань, принимают участие в активизации репаративной регенерации повреждённых тканей. Следует отметить, что факторы свёртьшания крови, например фибриноген, также играют существенную роль в заживлении раны. Ингибиторы протеиназ нейтрализуют лизосомальные ферменты, выделенные активированными нейтрофилами и макрофагами, контролируя активность провоспалительного ферментного каскада. Увеличение содержания некоторых металлсодержащих ферментов предотвращает потерю железа при инфекции или травме, также минимизируя концентрацию гемового железа, необходимого бактериям, и действуя как ловушка для свободных радикалов кислорода. Основные белки острой фазы у млекопитающих включают сывороточный амилоид А, С-реактивный белок, сывороточный амилоид Р, маннозосвязывающий протеин, активность которых наиболее изучена.

11. Характеристика антимикробных пептидов и их продуцентов.

Антимикробные пептиды – короткие молекулы длиной от 12 до 50 аминокислот, способные убивать клетки микроорганизмов.

Структура и аминокислотная последовательность антимикробных пептидов сильно различается, однако антимикробные пептиды обладают рядом общих свойств. Все они синтезируются в виде больших предшественников с сигнальными последовательностями, которые затем модифицируются либо в результате отщепления части последовательности, либо в результате гликозилирования или галогенирования. Все антимикробные пептиды являются амфипатическими молекулами. У них есть и гидрофобный участок, который реагирует с липидами, и гидрофильный участок, взаимодействующий с водой или отрицательно заряженными ионами. Молекулы антимикробных пептидов как правило положительно заряжены, что помогает им взаимодействовать с отрицательно заряженными мембранами бактерий.

 Существует четыре основных класса антимикробных пептидов: 

• молекулы обладающие бета-складчатой структурой которая стабилизируется за счет двух или трех дисульфидных связей

• молекулы обладающие альфа-спиральной структурой

• линейные пептиды

• петлевидные пептиды (петля образуется за счет образования единственной дисульфидной связи)