Diptericin - Diptericin

Diptericin
Die Schmeißfliege Phormia terranova , in der Diptericin erstmals isoliert wurde
Bezeichner
Symbol	Diptericin, Dpt
InterPro	IPR040428

Diptericin ist ein 9 kDa antimikrobielles Peptid (AMP) von Fliegen, das zuerst aus der Schmeißfliege Phormia terranova isoliert wurde . Es ist hauptsächlich gegen gramnegative Bakterien aktiv und stört die Integrität der Bakterienmembran. Die Struktur dieses Proteins umfasst eine prolinreiche Domäne mit Ähnlichkeiten zu den AMPs Drosocin , Pyrrhocoricin und Abaecin und eine glycinreiche Domäne mit Ähnlichkeit zu Attacin . Diptericin ist ein ikonisches Maß für die Aktivität des Immunsystems bei Fliegen, das allgegenwärtig in Studien zur Drosophila- Immunität verwendet wird. Diptericin ist nach der Insektenordnung Diptera benannt .

Struktur und Funktion

Diptericine kommen überall in Diptera vor, werden aber am ausführlichsten in Drosophila- Fruchtfliegen charakterisiert . Die ausgereiften Strukturen von Diptericinen sind unbekannt, obwohl frühere Versuche zur Synthese von Diptericin nahegelegt haben, dass Diptericin in Protophormia terraenovae ein lineares Peptid ist. Doch der Drosophila melanogaster Diptericin B - Peptid wird wahrscheinlich in zwei getrennte Peptide gespalten. Die Synthese von Diptericin in vitro fand die Aktivität des Peptids voller Länge, aber das unabhängige Synthetisieren der beiden Peptide und das Mischen derselben rekapituliert die Diptericin-Aktivität nicht. Die Aktivität von Diptericin A ist stark an Reste in der glycinreichen Domäne gebunden.

Diptericin als Modell zum Verständnis der Spezifität von Wirt-Pathogen-Interaktionen

Ein Polymorphismus an einem einzelnen Rest in der Diptericin-Glycin-reichen Domäne beeinflusst seine Aktivität gegen das Gram-negative Bakterium Providencia rettgeri drastisch . Fliegen mit einem Diptericin A- Gen, das für ein Serin-Allel kodiert, überleben eine Infektion signifikant häufiger als Fliegen mit einem Arginin-Allel. Es ist unklar, wie häufig solche Polymorphismen Wirt-Pathogen-Interaktionen diktieren können, aber es gibt Hinweise auf eine weit verbreitete ausgleichende Selektion, dass Diptericin nicht das einzige AMP mit solchen Polymorphismen ist. Diese enge Verbindung zwischen Diptericin und P. rettgeri wird außerdem durch genetische Ansätze gestützt, die zeigen, dass Diptericin das einzige antimikrobielle Peptid der Drosophila- Immunantwort ist, das die Resistenz gegen P. rettgeri beeinflusst .

Das Diptericin-Gen "Diptericin B" der Fruchtfliege hat eine einzigartige Struktur, die unabhängig voneinander sowohl in Tephritidae- als auch in Drosophila- Fruchtfliegen abgeleitet wurde. Dies stellt die konvergente Evolution eines antimikrobiellen Peptids hin zu einer gemeinsamen Struktur in zwei getrennten Fruchtfütterungslinien dar. Noch überraschender ist , sowohl von Unterlinien Tephritidae und Drosophila , die Diptericin B. auf nicht-Fruchtnahrungsquellen spezialisiert haben In der anschließend verloren haben Pilz fressFliegen Frucht guttifera Drosophila und Drosophila testacea scheint dieser Verlust unabhängig geschehen zu sein, wie die Mutationen bei diesen Arten sind die Diptericin B- Gene unterschiedlich. Dieser wiederholte Verlust von Diptericin B bei Fruchtfliegen, die sich von Nahrungsmitteln ohne Früchte ernähren, deutet darauf hin, dass Diptericin B auf einen fruchtfressenden Lebensstil eingestellt ist, aber in Nicht-Fruchtökologien unwichtig und möglicherweise sogar schädlich ist.

Diese Beobachtungen sind Teil einer wachsenden Zahl von Beweisen dafür, dass antimikrobielle Peptide enge Assoziationen mit Mikroben und möglicherweise Wirtsökologie haben können , im Gegensatz zu der früheren Philosophie, dass diese Peptide in generalistischer und redundanter Weise wirken.

Funktionen über die antimikrobielle Aktivität hinaus

• Diptericine können auch Eigenschaften haben, die oxidative Schäden während der Immunantwort reduzieren.
• Die Unterdrückung der Diptericin-B- und Attacin-C- Gene in Drosophila führt zu einem erhöhten Sindbis-Virus-Wachstum.
• Die Überexpression von Diptericin und anderen antimikrobiellen Peptiden im Gehirn von Fliegen führt zu Neurodegeneration.
• Das Drosophila- Diptericin-B-Gen wird für die Gedächtnisbildung benötigt.

Verweise