logo
Медицинский вестник
Северного Кавказа
Научно-практический журнал
Зарегистрирован в Федеральной службе
по надзору за соблюдением законодательства
в сфере массовых коммуникаций
и охране культурного наследия
ПИ №ФС77-26521 от 7 декабря 2006 года
ISSN 2073-8137
rus
русский
eng
english

Поиск по сайту




Адрес редакции
355017, Ставрополь, улица Мира, 310.

Телефоны
(8652) 35-25-11, 35-32-29.

E-mail
medvestnik@stgmu.ru

Рейтинг@Mail.ru

Прогнозирование и исследование влияния α-дефензина-1 (HNP-1) на морфологические изменения клеток staphylococcus aureus по данным атомно-силовой микроскопии

[Экспериментальная медицина]
Батурин Владимир Александрович; Селимов Mагомед Асланович; Болатчиев Альберт Добаевич; Садовой Владимир Всеволодович; Будкевич Роман Олегович; Батурина Мария Владимировна;

Методами компьютерной химии выполнено моделирование пространственных структур α-дефензина-1 (human neutrophil peptide-1, HNP-1) и молекулы пептидогликана. Осуществлена геометрическая оптимизация, изучены квантово-химические характеристики и распределение плотности заряда исследуемых молекул, про­веден молекулярный докинг (molecular docking). С помощью высокоразрешающей атомно-силовой микроско­пии, изучено влияние HNP-1 на характер морфологических изменений клеточной стенки грамположительных микроорганизмов (Staphylococcus aureus). Показана выраженная разность морфологических особенностей бактериальных популяций по характеру реагирования на действие HNP-1. Положительно заряженные участки HNP-1, связываясь с отрицательно заряженными липополисахаридами (ЛПС) внешней мембраны бактерий, либо создают трещины в ЛПС-слое, либо связываются с участками в ЛПС, отвечающими за взаимодействие с катионами Ca2+ и Mg2+, необходимыми для стабилизации поверхности клетки.

Скачать

Список литературы:
1. Baturin V. A., Selimov M. A., Bolatchiev A. D., Budkevich R. O., Sadovoy V. V. [et al.] Study of cefotaxime influence on morphological changes in the cells of Staphylococcus aureus by atomic force microscopy. Medical news North Caucasus. 2017;12(1):36-40. doi: 10.14300/mnnc.2017.12010
2. Baturin V. A., Shchetinin Ye. V., Demidenko I. F., Korableva O. A. Byulleten antibiotikorezistentnosti respiratornykh patogenov v OITAR g. Stavropolya. Stavropol: StGMU, 2014.
3. Binnig G., Quate C. F. Atomic Force Microscope. Phys. Rev. Lett. 1986;56(9):930-933. doi: 10.1103/PhysRevLett.56.930
4. Finberg R. W., Moellering R. C., Tally F. P. [et al.] The Importance of Bactericidal Drugs: Future Directions in Infectious Disease. Clin. Infect. Dis. 2004;39(9):1314-1320. doi: 10.1086/425009
5. Kagan B. L., Selsted M. E., Ganz T., Lehrer R. I. Antimicrobial defensin peptides form voltage-dependent ion-permeable channels in planar lipid bilayer membranes. Proc. Natl. Acad. Sci USA. 1990;87:210–214. doi:10.1073/pnas.87.1.210
6. Leeuw E. de, Li C., Zeng P., Li C., de Buin M. D., Lu W. Y., Breukink E., Lu W. Functional interaction of human neutrophil peptide-1 with the cell wall precursor lipid II. FEBS Lett. 2010;584(8):1543-1548. doi:10.1016/j.febslet.2010.03.004
7. Leikina E., Delanoe-Ayari H., Melikov K., Cho M.-S., Chen A. [et al.] Carbohydrate-binding molecules inhibit viral fusion and entry by crosslinking membrane glycoproteins. Nat. Immunol. 2005;6(10):995-1001. doi:10.1038/ni1248
8. Martínez J. L., Baquero F. Emergence and spread of antibiotic resistance: setting a parameter space. Ups. J. Med. Sci. 2014;119(2):68-77. doi:10.3109/03009734.2014.901444
9. Mironov V. L. Osnovy skaniruyushchey zondovoy mikroskopii. N. Novgorod; 2004.
10. Nikiyan H., Vasilchenko A., Deryabin D. Humidity-Dependent Bacterial Cells Functional Morphometry Investigations Using Atomic Force Microscope. Int. J. Microbiol. 2010;2010:1-5. doi: 10.1155/2010/704170
11. Pazgier M., Li X., Lu W., Lubkowski J. Human Defensins: Synthesis and Structural Properties. Curr. Pharm. Des. 2007;13(30):3096-3118. doi: 10.2174/138161207782110381
12. Peters B. M., Shirtliff M. E., Jabra-Rizk M. A. Antimicrobial Peptides: Primeval Molecules or Future Drugs? PLoS Pathog. 2010;6(10):e1001067. doi: 10.1371/journal. ppat.1001067
13. Prakticheskoye rukovodstvo po antiinfektsionnoy khimioterapiii. pod red. L. S. Strachunskogo, Yu. B. Belousova, S. N. Kozlova. Smolensk: «MAKMAKh»; 2007.
14. Ratsionalnaya antimikrobnaya terapiya. pod red. S. V. Yakovleva. 2-e izd., pererab. i dop. M.: «Litterra»; 2015.
15. Sengupta D., Leontiadou H., Mark A. E., Marrink S. J. Toroidal pores formed by antimicrobial peptides show significant disorder. Biochim. Biophys. Acta –Biomembr. 2008;1778(10):2308-2317. doi: 10.1016/j.bbamem.2008.06.007
16. Sullivan C. J., Venkataraman S., Retterer S. T., Allison D. P., Doktycz M. J. Comparison of the indentation and elasticity of E. coli and its spheroplasts by AFM. Ultramicroscopy. 2007;107(10-11):934-942. doi:10.1016/j.ultramic.2007.04.017
17. Wang G. Human Antimicrobial Peptides and Proteins. Pharmaceuticals. 2014;7(5):545-594. doi: 10.3390/ph7050545

Ключевые слова: дефензин, HNP-1, антимикробные пептиды, антимикробная резистентность, молекулярный докинг, атомно-силовая микроскопия, Staphylococcus aureus


Учредители:
Ставропольская государственная медицинская академия
Государственный научно-исследовательский институт курортологии
Пятигорская государственная фармацевтическая академия