Μια επισκόπηση της δομής της πρωτεΐνης D7 και των φυσιολογικών ρόλων στα νηματόκερα που τρέφονται με αίμα Μέρος 1

Απλή περίληψη:

Οι φορείς είναι οργανισμοί που μπορούν να μεταδώσουν μολυσματικά παθογόνα από έναν ξενιστή (άνθρωπο ή ζώο) στον άλλο. Πολλοί φορείς (συμπεριλαμβανομένων των κουνουπιών, των μυγών και των κροτώνων) έχουν ένα κοινό χαρακτηριστικό: είναι αρθρόποδα που τρέφονται με αίμα (αιματοφάγα). Κάθε φορά που δαγκώνουν τον σπονδυλωτό ξενιστή τους, το δέρμα και ο αγγειακός τραυματισμός πυροδοτεί μια σειρά αποκρίσεων που θα μπορούσαν να οδηγήσουν σε διακοπή της ροής του αίματος στα στοματικά τους μέρη και στην επίγνωση του ξενιστή λόγω κνησμού και πόνου. Ωστόσο, το σάλιο τους περιέχει ένα κοκτέιλ μορίων ικανών να εξουδετερώσουν αυτές τις αποκρίσεις του ξενιστή (αιμόσταση, φλεγμονή και ανοσία), επιτρέποντάς τους να τρέφονται με επιτυχία.

Πολλές φορές, τα παθογόνα που μεταδίδουν εγχέονται στον ξενιστή με σάλιο. Ως εκ τούτου, η κατανόηση της σύνθεσης του σάλιου φορέα είναι ζωτικής σημασίας για τη μελέτη της βιολογίας και της διανυσματικής τους ικανότητας, καθώς και για την πρόταση νέων μεθόδων ελέγχου των ασθενειών που μεταδίδουν (συμπεριλαμβανομένων των νέων υποψηφίων εμβολίων). Μεταξύ των σημαντικών οικογενειών πρωτεϊνών του σάλιου είναι η D7, η οποία εκφράζεται σε αφθονία στα δίπτερα που ρουφούν αίμα και έχει μακρινή σχέση με τις πρωτεΐνες που δεσμεύουν τις οσμές (OBP). Εδώ, παρέχουμε μια εκτενή ανασκόπηση της δομής, της λειτουργίας και της εξέλιξης της πρωτεΐνης D7, συζητώντας πώς ο διπλασιασμός και οι τροποποιήσεις γονιδίων στους τομείς που μοιάζουν με OBP οδηγούν σε κέρδος και απώλεια λειτουργίας σε διαφορετικά αιματοφάγα είδη Διπτέρων.

Τα μολυσματικά παθογόνα μπορούν να προκαλέσουν λοιμώξεις και το ανοσοποιητικό σύστημα είναι υπεύθυνο για την άμυνα έναντι αυτών των παθογόνων και την πρόληψη της εμφάνισης μόλυνσης. Το ανοσοποιητικό σύστημα παίζει βασικό ρόλο στον εντοπισμό και την καταστροφή των παθογόνων. Μολυσματικά παθογόνα διεγείρουν το ανοσοποιητικό σύστημα να παράγει αντισώματα και κυτταρικές ανοσολογικές αποκρίσεις που εμποδίζουν την επαναμόλυνση.

Ωστόσο, ορισμένα παθογόνα μπορούν να παρακάμψουν ή να αποδυναμώσουν τους αμυντικούς μηχανισμούς του ανοσοποιητικού συστήματος, οδηγώντας σε μειωμένη ανοσία και έτσι αυξάνοντας τον κίνδυνο μόλυνσης. Για παράδειγμα, ο HIV μπορεί να επιτεθεί στα CD4 συν Τ κύτταρα του ανοσοποιητικού συστήματος, διαταράσσοντας τη λειτουργία του ανοσοποιητικού συστήματος και διευκολύνοντας τη μόλυνση.

Επίσης, η εξασθενημένη ανοσία μπορεί να κάνει ορισμένες λοιμώξεις πιο σοβαρές και δύσκολες στη θεραπεία. Επομένως, η κατανόηση της σχέσης μεταξύ μολυσματικών παθογόνων και ανοσίας είναι πολύ σημαντική για την πρόληψη και τη θεραπεία μολυσματικών ασθενειών. Από αυτή την άποψη, πρέπει να βελτιώσουμε την ανοσία. Το Cistanche μπορεί να βελτιώσει σημαντικά την ανοσία. Οι πολυσακχαρίτες στο κρέας μπορούν να ρυθμίσουν την ανοσολογική απόκριση του ανθρώπινου ανοσοποιητικού συστήματος, να βελτιώσουν την ικανότητα στρες των κυττάρων του ανοσοποιητικού συστήματος και να ενισχύσουν τη βακτηριοκτόνο δράση των κυττάρων του ανοσοποιητικού συστήματος.

Κάντε κλικ στο cistanche tubulosa buy

Αφηρημένη:

Κάθε φορά που ένα έντομο δαγκώνει ένα σπονδυλωτό ξενιστή, ο τραυματισμός του δέρματος και των αγγείων που προκαλείται από τρύπημα πυροδοτεί μια σειρά αποκρίσεων, συμπεριλαμβανομένης της αιμόστασης, της φλεγμονής και της ανοσίας. Στη θέση του, αυτό το σύνολο περιττών και αλληλοσυνδεόμενων αποκρίσεων θα προκαλούσε τελικά πήξη του αίματος, κνησμό και πόνο που θα οδηγούσε σε συνειδητοποίηση του ξενιστή, με αποτέλεσμα τη διακοπή της σίτισης στην καλύτερη περίπτωση. Ωστόσο, το σάλιο του αιματοφάγου αρθρόποδου περιέχει ένα σύνθετο κοκτέιλ μορίων που είναι ζωτικής σημασίας για την επιτυχία της αιματοδοσίας.

Μεταξύ των σημαντικών πρωτεϊνικών οικογενειών που έχουν περιγραφεί μέχρι τώρα στο σάλιο των αρθρόποδων που ρουφούν το αίμα, είναι η D7, η οποία εκφράζεται σε αφθονία σε Nematocera που τρέφονται με αίμα. Οι πρωτεΐνες D7 σχετίζονται σε απόσταση με τις πρωτεΐνες που δεσμεύουν τα έντομα (OBP) και παρά τη χαμηλή ταυτότητα αλληλουχίας, η παρατήρηση της δομικής ομοιότητας οδήγησε στην πρόταση ότι όπως τα OBPs, θα πρέπει να δεσμεύουν/απομονώνουν μικρές υδρόφοβες ενώσεις. Τα μέλη που ανήκουν σε αυτή την οικογένεια χωρίζονται σε σύντομες και μακριές μορφές, που περιέχουν έναν ή δύο τομείς που μοιάζουν με OBP, αντίστοιχα. Εδώ, παρέχουμε μια ανασκόπηση της δομής και της λειτουργίας της πρωτεΐνης D7, συζητώντας πώς ο διπλασιασμός των γονιδίων και ορισμένες τροποποιήσεις στους τομείς που μοιάζουν με OBP κατά την εξέλιξη οδηγούν σε κέρδος και απώλεια λειτουργίας μεταξύ διαφορετικών αιματοφάγων ειδών Διπτέρων.

Λέξεις-κλειδιά:

πρωτεΐνες D7; πρωτεΐνες που δεσμεύουν τις οσμές. διανυσματική βιολογία; αιματοφαγία; φορέας σάλιο? αιμόσταση? φλεγμονή.

1. Εισαγωγή

Οι ασθένειες που μεταδίδονται από φορείς είναι αρκετά διαφορετικές όσον αφορά τα συμπτώματα, τα χαρακτηριστικά, τους αιτιολογικούς παράγοντες και τους φορείς τους. Παρά αυτή την ποικιλομορφία, ένα κοινό χαρακτηριστικό που μοιράζονται οι περισσότεροι γνωστοί φορείς είναι το γεγονός ότι είναι αιματοφάγα αρθρόποδα. Η ικανότητα να τρέφεται με αίμα θέτει πολλές προκλήσεις, συμπεριλαμβανομένης της ικανότητας να βρει τον ξενιστή, να τρυπήσει το δέρμα του και να βρει πηγή αίματος, να ρουφήξει το αίμα για να το αφομοιώσει αργότερα και να αντιμετωπίσει το οξειδωτικό στρες που δημιουργείται από την πέψη του (ανασκόπηση στο [1-3] ).

Κάθε φορά που ένα έντομο δαγκώνει τον σπονδυλωτό ξενιστή του, ο τραυματισμός του δέρματος και των αγγείων πυροδοτεί μια σειρά αποκρίσεων, συμπεριλαμβανομένης της αιμόστασης, της φλεγμονής και της ανοσίας [1,2,4-8]. Αυτές οι πολύπλοκες και περιττές βιολογικές διεργασίες είναι αλληλένδετες και ικανές να διαδοθούν λόγω της παραγωγής/έκκρισης πολλών κατηγοριών μεσολαβητών, συμπεριλαμβανομένων των εικοσανοειδών, των βιογενών αμινών, της πήξης και των παραγόντων συμπληρώματος.

Στη θέση τους, θα προκαλούσαν διακοπή της ροής του αίματος στα στοματικά μέρη του αιματοφάγου αρθρόποδου (λόγω αγγειακής συστολής, συσσώρευσης αιμοπεταλίων και πήξης του αίματος) και θα προκαλούσαν την επίγνωση του ξενιστή (λόγω κνησμού και πόνου). Παρόλα αυτά, το σάλιο των αρθροπόδων που τρέφονται με αίμα περιέχει ένα εξίσου περίπλοκο και περιττό μείγμα μορίων ικανό να εξουδετερώσει την άμυνα του ξενιστή που παίζει καθοριστικό ρόλο στην επιτυχία της αιματοφαγίας (ανασκόπηση στο [1,2,4-8]). Πράγματι, όπως αναφέρθηκε προηγουμένως από τον Ribeiro, τα αιματοφάγα αρθρόποδα είναι «ζωντανές σύριγγες» και το σάλιο τους εξακολουθεί να είναι μια σχετικά ανεκμετάλλευτη πηγή φαρμακολογικά ενεργών μορίων [4].

Η παρουσία αντιπηκτικών μορίων στο σάλιο των αιματοφάγων αρθροπόδων αναφέρθηκε για πρώτη φορά στις αρχές του περασμένου αιώνα [9,10] και η απόδειξη της σημασίας της σιελικής έκκρισης στην τροφοδοσία αίματος προτάθηκε για πρώτη φορά το 800 [11-13] . Ωστόσο, η σύνθεση του σάλιου και η συγκεκριμένη λειτουργία των συστατικών του ήταν ακόμα ελάχιστα κατανοητές. Η χρήση μεγάλης κλίμακας αλληλουχίας και πρωτεομικής κατά τις τελευταίες δεκαετίες επέτρεψε την καλύτερη κατανόηση της σύνθεσης του σάλιου αλλά αποκάλυψε επίσης την πολυπλοκότητά του και πόσο λίγα είναι γνωστά [2,14]. Επειδή η αιματοφαγία έχει προκύψει ανεξάρτητα αρκετές φορές κατά την εξέλιξη των αρθροπόδων, πολλοί τρόποι αντιμετώπισης των προκλήσεων που επιβάλλει αυτή η συνήθεια εμφανίστηκαν μεταξύ των διαφορετικών τάξεων εντόμων ή ακόμη και στο ίδιο γένος, οδηγώντας σε μεγάλη ποικιλία στο ρεπερτόριο των πρωτεϊνών για την εξουδετέρωση της άμυνας του ξενιστή. το δάγκωμα [2,4,5,7,15,16].

Μεταξύ των σημαντικών πρωτεϊνικών οικογενειών που έχουν περιγραφεί μέχρι στιγμής στο σάλιο των αρθρόποδων που ρουφούν το αίμα, είναι η D7, που εκφράζεται σε αφθονία σε αιματοφάγα Δίπτερα [17-19] και σχετίζεται σε απόσταση με τις πρωτεΐνες που δεσμεύουν τα έντομα (OBP)/Πρωτεΐνες που δεσμεύουν τη φερομόνη (PBP). .

Στα έντομα, τα OBPs συνήθως κυμαίνονται από 100 έως 160 υπολείμματα, αλλά όπως παρατηρείται για ορισμένα μέλη που ανήκουν σε υποοικογένειες "άτυπων/δύο τομέων" ή "Συν C" που περιγράφονται στα Δίπτερα, που μπορεί να έχουν έως και 300 αμινοξέα [20-22 ]. Υπάρχουν σε διάφορες τάξεις και ο αριθμός των σχολιασμένων γονιδίων OBP ποικίλλει πολύ μεταξύ των διαφορετικών ειδών, καθώς και της αλληλουχίας αμινοξέων.

Ωστόσο, οι κυστεΐνες τους είναι εξαιρετικά διατηρημένες - κλασικά 6, αν και αυτός ο αριθμός μπορεί να ποικίλλει από 4 σε μείον C OBPs έως 8 σε συν OBPs έως ακόμη και 9 ή 10 - τοποθετημένες εντός της πολυπεπτιδικής αλυσίδας με μια χαρακτηριστική απόσταση μεταξύ ορισμένων από αυτές [20,21 ,23]. Διαφορετικά από τις OBP σπονδυλωτών, οι οποίες είναι αποκλειστικά πρωτεΐνες που ανήκουν στην υπεροικογένεια των λιποκαλινών (SCOP: 3001332), οι OBP εντόμων ταξινομούνται ως όλες οι πρωτεΐνες και ανήκουν στην υπεροικογένεια που δεσμεύει τις φερομόνες/εντόμους (SCOP ID: 4000957). Παρά τη χαμηλή ταυτότητα αλληλουχίας μεταξύ των μελών, τα κλασικά OBP εντόμων έχουν μια πολύ χαρακτηριστική τριτοταγή δομή, με 6 -έλικες που συνήθως σταθεροποιούνται από 3 δισουλφιδικούς δεσμούς που σχηματίζουν μια κοιλότητα δέσμευσης (Εικόνα 1Α), που περιβάλλεται από υδρόφοβα υπολείμματα [20,24-26 ]. Ο μεγάλος αριθμός και η ποικιλομορφία της πρωτογενούς δομής τους, διατηρώντας τη συνολική αρχιτεκτονική, τα έκανε πολύ ευέλικτα όσον αφορά τους συνδετήρες, αλλά όλα με ένα κοινό χαρακτηριστικό: την ικανότητα/δυνατότητά τους να δεσμεύουν μικρά υδρόφοβα μόρια.

Οι πρωτεΐνες D7, ωστόσο, περιορίζονται στα Nematocera που τρέφονται με αίμα, όπου εκφράζονται σε αφθονία στους σιελογόνους αδένες τους. Τα μέλη αυτής της οικογένειας ταξινομούνται σε (1) σύντομες μορφές (D7S), επίσης γνωστές ως σχετικές με το D7 (D7r), με μοριακό βάρος περίπου 15–17 kDa, που περιέχει μια περιοχή παρόμοια με OBP (Εικόνα 1Β). (2) μακριές μορφές (D7L), με μοριακά βάρη περίπου 30–38 kDa, που αποτελούνται από δύο τομείς που μοιάζουν με OBP (Εικόνα 1C). Όπως προτάθηκε αρχικά από τον Arcà και τους συνεργάτες του [27] και αργότερα παρατηρήθηκε με κρυσταλλογραφία περίθλασης ακτίνων Χ [7,28-30], παρά τις χαμηλές ομοιότητες αλληλουχίας τους με τα OBPs, η αρχιτεκτονική των περιοχών πρωτεΐνης D7 είναι πολύ παρόμοια με τα OBP, αποτελούμενη από - έλικες (γενικά 7–8 -έλικες όμως αντί για 6), που σχηματίζουν έναν υδρόφοβο θύλακα (Εικόνα 1Β, Γ) κατάλληλο να δεσμεύει υδρόφοβα μόρια, όπως θα συζητηθεί περαιτέρω παρακάτω.

Οι περισσότερες από τις πρωτεΐνες D7 που έχουν χαρακτηριστεί μέχρι στιγμής βρέθηκαν στο σάλιο των Διπτέρων που ρουφούν αίμα, όπου δρουν ως αντιαιμοστατικά ή/και αντιφλεγμονώδη μόρια, διευκολύνοντας τη σίτιση του αίματος. Στην παρούσα εργασία, παρέχουμε μια ολοκληρωμένη ανασκόπηση της δομής, της λειτουργίας και της εξέλιξης των πρωτεϊνών D7 και D7-όπως, συγκρίνοντας ορισμένες πτυχές με τα OBP των αρθροπόδων και άλλες οικογένειες πρωτεϊνών που σχετίζονται με τη φυσιολογία του φορέα.

2. D7s: Από την περιγραφή του πρώτου γονιδίου στις ενδείξεις σχετικά με την ποικιλομορφία, την κατανομή και τις λειτουργίες τους

Το πρώτο γονίδιο που κωδικοποιεί μια πρωτεΐνη D7 απομονώθηκε και περιγράφηκε το 1991 στο Aedes aegypti [31], και αποδείχθηκε ότι εκφράζεται άφθονα και αποκλειστικά σε γυναικείους σιελογόνους αδένες που παράγουν μια πρωτεΐνη 37 kDa. Ο in situ υβριδισμός χρησιμοποιώντας τεμαχισμένους γυναικείους σιελογόνους αδένες που ανιχνεύθηκαν με αντιπληροφοριακό RNA για την κωδικεύουσα περιοχή αυτού του γονιδίου αποκάλυψε ότι η έκφρασή του ήταν κυρίως στους περιφερικούς πλευρικούς και έσω λοβούς, περιοχές που διαφοροποιούνται πολύ καλά στα θηλυκά (αιματοφάγοι) σε σύγκριση με τα αρσενικά (φυτοφάγοι). , υποδηλώνοντας ότι το προϊόν της ήταν πολύ πιθανό να εμπλέκεται στη σίτιση με αίμα. Αργότερα, σε μια πρωτοποριακή μελέτη με στόχο τον εντοπισμό γονιδίων που εκφράζονται αποκλειστικά στον σιελογόνο αδένα του Anopheles gambiae και των οποίων τα προϊόντα περιείχαν πεπτίδια σήματος, απομονώθηκαν έξι cDNA.

Τρεις από αυτούς, που αποδείχθηκε ότι εκφράζονται σε αφθονία στους γυναικείους σιελογόνους αδένες, κωδικοποίησαν μεταγραφές παρόμοιες, αν και συντομότερες, με το Aedes aegypti D7 που περιγράφηκε προηγουμένως, υποδηλώνοντας ότι αυτή ήταν μια νέα οικογένεια πρωτεϊνών. Και οι τρεις ευθυγραμμίζονται πλήρως με τον C-τερματικό τομέα Aedes D7, επομένως ονομάζονται D{3}σχετικές πρωτεΐνες (D7r): D7r1–D7r3 [32]. Ομοίως, εκφράστηκαν σε θηλυκούς άπω πλευρικούς λοβούς, αν και μόνο ένας από αυτούς (D7r1) εκφράστηκε και στους έσω λοβούς [32].

Λίγα χρόνια αργότερα, ένα τέταρτο D7r (D7r4) βρέθηκε επίσης στους θηλυκούς σιελογόνους αδένες Anopheles gambiae και αποδείχθηκε ότι βρίσκεται κοντά στις άλλες τρεις μορφές σχηματίζοντας ένα σύμπλεγμα στο χρωμόσωμα 3R [27]. Όταν ευθυγραμμίστηκαν, αυτές οι 4 μεταγραφές είχαν ομοιότητες μεταξύ τους που κυμαίνονταν από 53 έως 73 τοις εκατό, και πολύ σημαντικό, είχαν χαμηλό επίπεδο ομοιότητας με τις OBPs και τις πρωτεΐνες που δεσμεύουν φερομόνη (PBP), αλλά οι 4 κυστεΐνες τους βρίσκονταν σε διατηρημένες θέσεις που σχετίζονται με την κεραία και μη κεραίες OBP. Παρά τη χαμηλή ομοιότητα αλληλουχίας, η πρόβλεψη δευτερογενούς δομής πρότεινε δομικές ομοιότητες με τα OBP, επομένως υποτέθηκε ότι τα D7 μπορεί επίσης να έχουν υδρόφοβο θύλακα δέσμευσης που περιβάλλεται από -έλικες και να είναι ικανά να δεσμεύουν ή να μεταφέρουν μικρά υδρόφοβα μόρια, πιθανώς μεσολαβητές που εμπλέκονται στις αποκρίσεις του ξενιστή (όπως φλεγμονή και αιμόσταση), δεδομένου του γεγονότος ότι ήταν άφθονα και αποκλειστικά στο γυναικείο σάλιο [27].

Το γεγονός ότι αυτές οι Αν. gambiae σύντομες φόρμες ευθυγραμμισμένες με το C-τερματικό του Ae. aegypti D7L, και ότι οι δοκιμές Southern blot βρήκαν άλλα μέλη σε στενά συγγενικά είδη αύξησαν την πιθανότητα ότι μέλη αυτής της οικογένειας γονιδίων μπορεί να υπάρχουν σε άλλα είδη κουνουπιών και ότι πρωτεΐνες με διαφορετικά μήκη που κωδικοποιούνται από αυτά τα γονίδια θα μπορούσαν να έχουν παρόμοιες λειτουργίες, αλλά διαφορετικούς στόχους λόγω στη διαφορά στην πρωταρχική τους δομή [27].

Πράγματι, ο Suwan και οι συνάδελφοί του ανέφεραν για πρώτη φορά γονίδια που κωδικοποιούν μια D7L και 2 D7-σχετιζόμενες (κοντές) μορφές στον σιελογόνο αδένα του Anopheles stephensi, και Western blot με πολυκλωνικό αντίσωμα που παρήχθη για την αναγνώριση της πρωτεΐνης μακράς μορφής είχε διασταυρωθεί αντιδραστικότητα επίσης με D7rs [33]. Αυτή ήταν η πρώτη αναφορά που έδειξε ότι πράγματι μακριές και κοντές μορφές μπορούσαν να βρεθούν στο ίδιο είδος. Στη συνέχεια, μεταγενέστερες μελέτες ανέφεραν την παρουσία άλλων μελών αυτής της οικογένειας σε διαφορετικά είδη κουνουπιών (οικογένεια Culicidae), συμπεριλαμβανομένων των Anopheles arabiensis, Aedes aegypti και Anopheles darlingi [17,18], καθώς και σε άλλα αιματοφάγα Δίπτερα που ανήκουν στην οικογένεια Psychodidae. μύγες της άμμου) [17].

Συνολικά, αυτές οι μελέτες υποδεικνύουν έντονα ότι: (1) Η D7 ήταν μια οικογένεια πρωτεϊνών πιθανώς ευρέως διαδεδομένη στα αιματοφάγα Δίπτερα, που εκφράζονται αποκλειστικά στους γυναικείους σιελογόνους αδένες, επομένως μπορεί να έχουν σημαντικό ρόλο στη σίτιση του αίματος. (2) Οι πρωτεΐνες D7 διαφορετικές σε μήκος και αλληλουχία αμινοξέων υπήρχαν σε διαφορετικά είδη και μέσα στο ίδιο είδος, πιθανώς ως αποτέλεσμα της ποικιλομορφίας που δημιουργούσε διπλασιασμό γονιδίων. (3) οι πιθανοί στόχοι τους θα πρέπει να είναι μικρά υδρόφοβα μόρια, όπως μεσολαβητές φλεγμονής και/ή αιμόστασης [27,33]. Ωστόσο, η λειτουργία τους ήταν ακόμα άπιαστη.

3. Οι πρωτεΐνες D7 του σάλιου είναι αντιφλεγμονώδη και αντιαιμοστατικά μόρια

Η D7 και άλλες πρωτεΐνες που μοιάζουν με OBP που υπάρχουν στο σάλιο των Nematocera που απορροφά αίμα μπορεί να έχουν μεταβλητότητα στην πρωταρχική τους δομή, οδηγώντας σε κέρδος και απώλεια λειτουργίας παρά τη διατήρηση ορισμένων βασικών χαρακτηριστικών και της γενικής αρχιτεκτονικής, όπως έχει παρατηρηθεί σε πολλά OBP. Ο Πίνακας 1 συνοψίζει τις πρωτεΐνες τύπου D7 και D7-που έχουν περιγραφεί μέχρι τώρα στο σάλιο διαφορετικών ειδών, και τους συνδέτες τους και παρέχει τον αριθμό πρόσβασης στην Τράπεζα Δεδομένων Πρωτεϊνών (PDB), όπου ισχύει. Λεπτομέρειες και φυσιολογική συνάφεια συζητούνται παρακάτω.

3.1. Επικοινωνήστε με τους Αναστολείς Διαδρομών

Το πρώτο D7 που χαρακτηρίστηκε η λειτουργία του ήταν μια σύντομη μορφή (D7r), που ονομάζεται Hamadarin [35], που εκφράζεται στο SG των θηλυκών Anopheles stephensi. Το πλησιέστερο D7 του εκφράζεται σε An. gambiae θα ήταν D7r1. Η Hamadarin αποδείχθηκε ότι δεσμεύει τον παράγοντα XII (FXII) και το κινινογόνο υψηλού μοριακού βάρους (HMWK) επομένως αναστέλλει την ενεργοποίηση της οδού επαφής και κατά συνέπεια την παραγωγή βραδυκινίνης, ενεργώντας ως αντιφλεγμονώδες μόριο. Ωστόσο, και στις δύο περιπτώσεις, η αλληλεπίδραση με το FXII και το HMWK, που μελετήθηκε από το Surface Plasmon Resonance (SPR), εμφανίστηκε μόνο παρουσία Zn2 plus και δεν επηρέασε την αμιδολυτική δραστηριότητα των ενεργοποιημένων παραγόντων. Μάλλον, η ανασταλτική του επίδραση στην ενεργοποίηση της οδού επαφής οφειλόταν στην παρεμβολή της με την αμοιβαία ενεργοποίηση του FXII και της καλλικρεΐνης που θα έπρεπε να συμβεί κατά την αλληλεπίδρασή τους με φορτισμένες επιφάνειες [35]. Λίγα χρόνια αργότερα, ένας άλλος αναστολέας ενεργοποίησης της οδού επαφής που υπήρχε στο σάλιο του Anopheles stephensi (Anofensin) χαρακτηρίστηκε και αποδείχθηκε ότι έχει παρόμοιους στόχους με το Hamadarin, αλλά ανήκε σε μια εντελώς διαφορετική οικογένεια πρωτεϊνών [42].

Αξίζει να σημειωθεί ότι μεταξύ των πιο εκφρασμένων πρωτεϊνών στο σάλιο της αμμόμυγας [43-45], είναι μια ομάδα πρωτεϊνών που ανήκουν επίσης στην υπεροικογένεια OBP, δεν βρίσκονται στα κουνούπια και διαφέρουν από τις πρωτεΐνες D7. Πρώτα τράβηξαν την προσοχή όχι μόνο για την αφθονία τους αλλά επειδή αναγνωρίστηκαν ως υποψήφια εμβόλια κατά της Λεϊσμανίασης [46,47]. Μόνο περισσότερο από μια δεκαετία αργότερα δύο μέλη αυτής της ομάδας χαρακτηρίστηκαν στο σάλιο του Phlebotomus duboscqi: PdSP15a και PdSP15b (P. duboscqi Salivary Protein 15 a και b, αντίστοιχα). Και τα δύο είναι πολύ παρόμοια μεταξύ τους και αναστέλλουν την ενεργοποίηση της οδού επαφής και την παραγωγή βραδυκινίνης [41] αλλά μέσω ενός μηχανισμού διαφορετικού από αυτόν που περιγράφεται για το Hamadarin [35]. Τα PdSP15a και b δεν συνδέονται με κανένα παράγοντα πήξης (ζυμογόνα ή ενεργοποιημένες μορφές), καλλικρεΐνη ή προκαλλικρεΐνη. Η δράση τους όμως είναι μέσω της δέσμευσης αρνητικά φορτισμένων πολυμερών όπως η θειική δεξτράνη (DS), η πολυφωσφορική (PP) και η ηπαρίνη, αποτρέποντας την αλληλεπίδρασή τους με το FXII, απαραίτητο για την αυτόματη διάσπασή του που πυροδοτεί την ενεργοποίησή του και την επακόλουθη διάδοση της ενεργοποίησης της οδού επαφής μέσω αμοιβαία ενεργοποίηση του FXII και της προκαλλικρεΐνης του πλάσματος (PK), καθώς και η ενεργοποίηση του FXI από τη θρομβίνη και το FXIIa. Είναι σημαντικό, ενώ τα κλασικά OBP και D7 έχουν έναν υδρόφοβο θύλακα όπου δεσμεύεται ο μικρός υδρόφοβος συνδέτης τους, τα δομικά δεδομένα υποδεικνύουν ότι ο μηχανισμός δράσης του είναι μέσω ηλεκτροστατικής αλληλεπίδρασης μεταξύ της ανιονικής επιφάνειας και των αρνητικά φορτισμένων προσδεμάτων, αντί για οποιαδήποτε δέσμευση μέσα σε μια υδρόφοβη κοιλότητα [41,47] .

Ο καταρράκτης πήξης του πλάσματος μπορεί να ξεκινήσει από δύο διακριτούς κλάδους: (1) την εξωτερική οδό, που ξεκινά όταν ο παράγοντας VII (FVII) ενεργοποιείται κατά τη σύνδεση με τον παράγοντα υποενδοθηλιακού ιστού (TF) που εκτίθεται μετά από αγγειακή βλάβη. (2) Η οδός επαφής, γνωστή και ως ενδογενής οδός, ξεκινά με την ενεργοποίηση του FXII σε FXIIa που προκαλείται από την επαφή του με αρνητικά φορτισμένες επιφάνειες. Και οι δύο οδοί μετά από μια σειρά αντιδράσεων συγκλίνουν στην κοινή οδό μέσω της ενεργοποίησης FX που τελικά οδηγεί σε διάσπαση του ινωδογόνου σε ινώδες, απαραίτητο για το σχηματισμό θρόμβων [48,49]. Τα τελευταία χρόνια, φάρμακα που στοχεύουν εγγενή συστατικά οδού (επαφής) όπως τα FXII και FXI έχουν μελετηθεί εκτενώς, καθώς αποδείχθηκε ότι τα ποντίκια που δεν είχαν FXII προστατεύονταν από το σχηματισμό θρόμβων ενώ δεν είχαν σημαντικές αιμορραγικές διαταραχές [50-52], υποδηλώνοντας ότι αυτή η οδός είναι σημαντικό για την παθολογική πήξη.

Κατά την ενεργοποίηση, ο παράγοντας XII διασπά την καλλικρεΐνη που παράγει προκαλλικρεΐνη (PK) πλάσματος, η οποία εκτός από την αμοιβαία ενεργοποίηση με το FXII καταλύει επίσης την υδρόλυση της βραδυκινίνης που δημιουργεί HMWK (σύστημα καλλικρεΐνης-κινίνης) [53]. Η βραδυκινίνη είναι ένας ισχυρός προφλεγμονώδης μεσολαβητής που αυξάνει την ενδοθηλιακή διαπερατότητα [48,54] και τον πόνο [55]. Επομένως, η παρουσία αναστολέων της οδού επαφής στο σάλιο των αιματοφάγων αρθροπόδων θα έπαιζε σημαντικό ρόλο ως αντιφλεγμονώδη μόρια μειώνοντας την παραγωγή βραδυκινίνης (όπως φαίνεται για τις πρωτεΐνες που μοιάζουν με D7s/OBP hamada στο [35] και PdSP15s [41]). , και με την αναστολή/πρόληψη της διαρροής πλάσματος που προκαλείται από την ενεργοποίηση της οδού επαφής όπως αναφέρεται για το PdSP15 [41].

For more information:1950477648nn@gamil.com