Использование антибактериальных белков нерастительного происхождения

Антибактериальные белки являются важными компонентами антимикробных защитных механизмов у многих групп животных. Действуя синергически, они оказывают бактерицидное действие на широкий круг грамотрицательных и грамположительных бактерий.

Гены, кодирующие антибактериальные белки, отклонированные и экспрессированные в растениях в ходе попыток получить устойчивые к бактериальным болезням трансгены.
Литические пептиды насекомых
Литические пептиды — низкомолекулярные белки, действие которых заключается в формировании пор в бактериальных мембранах. Они включают в себя цекропины (гены которых были выделены из шелкопряда, и их синтетические аналоги Shiva-1 и SB-37, экспрессированные в трансгенных растениях картофеля и табака. Были получены противоречивые результаты относительно приобретения устойчивости. У потомство трансгенных рас
тений табака, экспрессирующее ген Shiva-1, наблюдалась задержка разви- 501 тия симптомов и снижение процента погибших растений после заражения Burkholderia (Pseudomonas) solanacearum (возбудитель бактериального вилта). Устойчивость к В. solanacearum и Pseudomonas syringae pv. tabaci (возбудитель огненного вилта табака) не обнаруживается у трансгенных растений табака, экспрессирующих ген цекропина В, как оказалось, из-за деградации цекропинов растительными протеазами. Устойчивость, однако, возникает в том случае, когда в табаке экспрессируется стабильный аналог цекропина (МВ 39), причем устойчивость сохраняется и у потомства трансгенных растений.
Аттацины — другой класс литических пептидов, выделенных из шелкопряда, хотя механизм их действия не полностью изучен. Ген аттацина Е был интродуцирован в растения яблони, и несколько трансгенных клонов показали снижение восприимчивости к Erwinia amylovora, возбудителю бактериального ожога. Одна из этих линий показала снижение количества симптомов на 50 % в условиях полевого эксперимента на искусственном инфекционном фоне.

Лизоцимы
Лизоцимы — широко распространенные ферменты со специфической гидролитической активностью, направленной против бактериального пеп- тидогликана клеточных стенок. Три различных лизоцимных гена (яичного белка, бактериофага-Т4 и человеческого лизоцима) экспрессировались в растениях. Бесклеточные экстракты из трансгенных растений табака, продуцирующих лизоцим куриного яичного белка, ингибировали рост некоторых видов бактерий. Эксперименты в теплице и in vitro показали частичную устойчивость к Erwinia carotovora atroseptica трансгенных растений картофеля, продуцирующих лизоцим бактериофага-Т4, и небольшое уменьшение симптомов, вызываемых Р syringae pv. tabaci, у растений табака, продуцирующих человеческий лизоцим .
Другие антибактериальные пептиды
Лактоферрин — связанный с железом гликопротеин, имеющий антибактериальные свойства. Экспрессия гена человеческого лактоферрина приводила к задержке появления симптомов заражения растений табака R. solanacearum на 5-25 дней. Устойчивость обусловлена расщеплением лактоферрина в растении и образованием короткого пептида с высокой антибактериальной активностью.
Ген, кодирующий литический пептид тахилепсин, выделенный из камчатского краба, также экспрессировался в трансгенном картофеле, приводя к снижению числа пораженных гнилью клубней, вызываемых Е. carotovora.
Эффективность этих подходов может быть повышена путем совместной экспрессии нескольких генов литических пептидов, позволяющей получить синергические эффекты. В настоящее время проводится активный поиск антибактериальных белков из разных источников. Обнаружение но-

502 вых семейств белковых молекул повысит возможности генетической инженерии в деле создания трансгенных растений, устойчивых к бактериальным болезням. Результатом изучения структуры и функций этих белков может быть конструирование синтетических молекул с повышенной экспрессией и стабильностью в растительных тканях.

Еще по теме Использование антибактериальных белков нерастительного происхождения:

1. 10. Происхождение родов идет не так, как происхождение видов. Дарвинизм по Копу
2. Структура и функции белков
3. 4.9. Определение белкового азота
4. Регуляция активности генов и белков
5.   МЕТОДЫ ОЦЕНКИ СОСТОЯНИЯ БЕЛКОВОГО ОБМЕНА  
6. ИССЛЕДОВАНИЯ БЕЛКОВ КАРТОФЕЛЯ
7.   БЕЛКОВЫЙ СОСТАВ СЫВОРОТКИ КРОВИ  
8. ЭЛЕКТРОФОРЕЗ БЕЛКОВ КАРТОФЕЛЯ В АКРИЛАМИДНОМ ГЕЛЕ
9.   Определение белковых фракций в сыворотке крови. 
10. Генетический контроль синтеза белков
11.   Определение белкового и небелкового (остаточного) азота в жидкости рубца.  
12.   Определение белковых фракций в сыворотке крови турбидимет- рическим (нефелометрическим) методом.  
13. Создание теорий химического строения, жиров, углеводов и белков
14. БОЛЕЗНИ НАРУШЕНИЙ БЕЛКОВОГО, УГЛЕВОДНОГО И ЖИРОВОГО ОБМЕНА ОЖИРЕНИЕ - ADIPOSITAS
15.   ОЦЕНКА КАЧЕСТВА БЕЛКОВО-ВИТАМИННО-МИНЕРАЛЬНЫХ И АМИДО-ВИТАМИННО-МИНЕРАЛЬНЫХ ДОБАВОК  
16. 18.5. ПРОИСХОЖДЕНИЕ ПАРАЗИТИЗМА