シータ - ディフェンシン：切り捨てられたα-ディフェンシンのバイナリライゲーションによって生成される環状抗菌ペプチド

動物で発見された最初の環状ペプチドは、アカゲザルの白血球で発現する抗菌性オクタデカペプチドです。アカゲザルと呼ばれるペプチドは、以前に特徴付けられたアルファおよびベータ - デフェンシンファミリーのように、細菌、菌類、および保護する幅広いスペクトルの微生物活性を持っている抗菌性ペプチドの新しいファミリーのプロトタイプです。HIV-1による感染からの単核細胞。周期的なシータ - デフェンシン構造は、環状化されたシータ - デフェンシン類似体の著しく減少した微生物活性によって示されるように、その多くの抗菌特性に不可欠です。遺伝的および生化学的実験では、RTD-1の生合成が2つの9アミノ酸ペプチドの頭から尾の結合に起因することを明らかにしました。それぞれは、実際にはC末端が切り捨てられたプロペプチドによって寄付されます。アルファ - ディフェンシン。2つの非ペプチドの代替組み合わせにより、2つの追加のマカクシータ - ディフェンシン、RTD-2とRTD-3が生成されます。人間はシータ - デフェンシンペプチドを発現していませんが、少なくとも2つのシータ - ディフェンシンをコードするmRNAがヒトの骨髄で発現しています。ただし、いずれの場合も、オープンリーディングフレームは、信号ペプチドコーディング領域の停止コドンによって中断されます。成熟したシータ - デフェンシンペプチドは、アルファおよびベータ型ディフェンシンのように、3つのジスルフィドによって安定化される2本鎖ベータシートです。ただし、シータ - デフェンシンジスルフィド配列の平行方向により、その短軸の周りの実質的な柔軟性が可能になります。アルファおよびベータ - ディフェンシンとは異なり、RTD-1には両親媒性トポロジがありません。これは、シータ - ディフェンシンとリン脂質二重層の間の異常な相互作用を部分的に説明するかもしれません。

The first cyclic peptide discovered in animals is an antimicrobial octadecapeptide that is expressed in leukocytes of rhesus monkeys. The peptide, termed rhesus Theta-defensin 1 (RTD-1) is the prototype of a new family of antimicrobial peptides, which like the previously characterized alpha- and beta-defensin families, possesses broad spectrum microbicidal activities against bacteria, fungi, and protects mononuclear cells from infection by HIV-1. The cyclic Theta-defensin structure is essential for a number of its antimicrobial properties, as demonstrated by the markedly reduced microbicidal activities of de-cyclized Theta-defensin analogs. Genetic and biochemical experiments disclosed that the biosynthesis of RTD-1 results from the head-to-tail joining of two nine-amino acid peptides, each of which is donated by a separate precursor polypeptide, which are in fact C-terminally truncated pro-alpha-defensins. Alternate combinations of the two nonapeptides generate two additional macaque Theta-defensins, RTD-2 and RTD-3. Humans do not express Theta-defensin peptides, but mRNAs encoding at least two Theta-defensins are expressed in human bone marrow. However, in each case the open reading frame is interrupted by a stop codon in the signal peptide-coding region. The mature Theta-defensin peptide is a two-stranded beta-sheet that, like the alpha- and beta-defensins, is stabilized by three disulfides. However, the parallel orientation of the Theta-defensin disulfide arrangement allows for substantial flexibility around its short axis. Unlike alpha- and beta-defensins, RTD-1 lacks an amphiphilic topology. This may partially explain the unusual interaction between Theta-defensins and phospholipid bilayers.