دیفنسین‌ها (انگلیسی: Defensins‎) پروتین‌های کوچک کاتیونی سرشار از سیستئین هستند که در سلول‌های بسیاری از جانداران همچون مهره‌داران،[۱] بی‌مهرگان،[۲] گیاهان[۳][۴] و قارچ‌ها[۵] یافت می‌شوند. این مولکول‌ها، پپتیدهای ضد میکروبی هستند که برخی اثرات ضدِ میکروبی مستقیم دارند و برخی دیگر نقش پیام‌دهنده به دستگاه ایمنی را ایفا می‌کنند و برخی دیگر هر دو خاصیت را دارا هستند. دیفنسین‌ها علیه باکتری‌ها، قارچ‌ها و ویروس‌های غلاف‌دار و بدون غلاف کارایی دارند و طول آنها به‌طور معمول، ۱۸ تا ۴۵ اسید آمینه است و ۳ تا ۴ پیوند دی‌سولفیدی به‌شدت محافظت‌شده دارند.

دیفنسین
Monomeric and dimeric representations of HBD-2.jpg
ساختار مونومری و دیمری بتا-دیفنسین HBD-2 انسان
شناساگرها
نمادDefensin
Pfam clanCL0075
OPM superfamily۵۴
OPM protein6cs9

در حیوانات، دیفنسین‌ها توسط سلول‌های دستگاه ایمنی ذاتی و بافت پوششی تولید می‌شوند؛ حال آنکه در گیاهان و قارچ‌ها، بافت‌های مختلفی آنها را می‌سازند. هر موجود زنده‌ای معمولاً انواع گوناگونی از دیفنسین‌ها را تولید می‌کند که برخی را در درون سلول ذخیره و انبار می‌کند (مثلاً در نوتروفیل‌ها جهت کشتن باکتری‌های بلعیده‌شده توسط آنها) و برخی دیگر را به بیرون سلول ترشح می‌کنند. دیفنسین‌هایی که خاصیت میکروب‌کشی مستقیم دارند، این کار را با روش‌های گوناگونی همچون از هم گسیختن دیوارهٔ میکروبی یا غشای سلولی و اختلال در ساخت‌وساز آنان انجام می‌دهند.

واژهٔ «دیفنسین» در میانهٔ دههٔ ۱۹۸۰ میلادی برای این مولکول‌ها برگزیده شد و تا پیش از ان از نام‌های پراکنده‌ای همچون «پروتئین‌های میکروب‌کش کاتیونی»، «پپتیدهای نوتروفیل»، «تیونین‌های گاما» و غیره برای نامیدن آنها استفاده می‌شد.[۶]

پروتئین‌هایی که «دیفنسین» نامیده می‌شوند، از لحاظ تکاملی ارتباطی به هم ندارند[۷] و به دو اَبَرخانوادهٔ بسیار متنوع که هریک شامل چندین خانواده پروتئینی است تقسیم می‌شوند.[۷][۸] یک اَبَرخانواده «ترانس-دیفنسین» نام دارد که شامل دیفنسین‌های انسان و سایر مهره‌داران[۹][۱۰] و همچنین برخی بی‌مهرگان[۱۱][۱۲] می‌شود. اَبَرخانوادهٔ دیگر که «سیس-دیفنسین» نام دارد، دیفنسین‌های بی‌مهرگان، گیاهان و قارچ‌ها را در بر می‌گیرد.[۱۳][۱۴][۱۵] اَبَرخانواده‌ها و خانواده‌های دیفنسین را از طریق ساختار سوم آنها شناسایی می‌کنند و هریک معمولاً انواعی از پیوندهای خاص دی‌سولفیدی محافظت‌شده را دارا هستند.[۹][۱۶] تمامی دیفنسین‌ها ساختار چین‌خوردهٔ منسجم و کوچکی با بار الکتریکی مثبت قوی و پایدار دارند که علت آن حضور چندین پیوند دی‌سولفیدی است. در تمامی خانواده‌ها، ژن‌های سازندهٔ دیفنسین‌ها، دارای چندریختی فراوان هستند.

جستارهای وابستهویرایش

منابعویرایش

  1. Hazlett L, Wu M (January 2011). "Defensins in innate immunity". Cell and Tissue Research. 343 (1): 175–88. doi:10.1007/s00441-010-1022-4. PMID 20730446. S2CID 2234617.
  2. Tassanakajon A, Somboonwiwat K, Amparyup P (February 2015). "Sequence diversity and evolution of antimicrobial peptides in invertebrates". Developmental and Comparative Immunology. Specific immunity in invertebrates. 48 (2): 324–41. doi:10.1016/j.dci.2014.05.020. PMID 24950415.
  3. Thomma BP, Cammue BP, Thevissen K (December 2002). "Plant defensins". Planta. 216 (2): 193–202. doi:10.1007/s00425-002-0902-6. PMID 12447532. S2CID 19356421.
  4. Sathoff AE, Samac DA (May 2019). "Antibacterial Activity of Plant Defensins". Molecular Plant-Microbe Interactions. 32 (5): 507–514. doi:10.1094/mpmi-08-18-0229-cr. PMID 30501455.
  5. Wu J, Gao B, Zhu S (August 2014). "The fungal defensin family enlarged". Pharmaceuticals. 7 (8): 866–80. doi:10.3390/ph7080866. PMC 4165938. PMID 25230677.
  6. Lehrer RI (September 2004). "Primate defensins". Nature Reviews. Microbiology. 2 (9): 727–38. doi:10.1038/nrmicro976. PMID 15372083. S2CID 8774156.
  7. ۷٫۰ ۷٫۱ Shafee TM, Lay FT, Hulett MD, Anderson MA (September 2016). "The Defensins Consist of Two Independent, Convergent Protein Superfamilies". Molecular Biology and Evolution. 33 (9): 2345–56. doi:10.1093/molbev/msw106. PMID 27297472.
  8. Shafee TM, Lay FT, Phan TK, Anderson MA, Hulett MD (February 2017). "Convergent evolution of defensin sequence, structure and function". Cellular and Molecular Life Sciences. 74 (4): 663–682. doi:10.1007/s00018-016-2344-5. PMID 27557668. S2CID 24741736.
  9. ۹٫۰ ۹٫۱ Hollox EJ, Abujaber R (2017). "Evolution and Diversity of Defensins in Vertebrates". In Pontarotti P. Evolutionary Biology: Self/Nonself Evolution, Species and Complex Traits Evolution, Methods and Concepts. Springer International Publishing. pp. 27–50. doi:10.1007/978-3-319-61569-1_2. ISBN 978-3-319-61569-1.
  10. Mitchell ML, Shafee T, Papenfuss AT, Norton RS (July 2019). "Evolution of cnidarian trans-defensins: Sequence, structure and exploration of chemical space". Proteins. 87 (7): 551–560. doi:10.1002/prot.25679. PMID 30811678.
  11. Zhu S, Gao B (2013). "Evolutionary origin of β-defensins". Developmental and Comparative Immunology. 39 (1–2): 79–84. doi:10.1016/j.dci.2012.02.011. PMID 22369779.
  12. Montero-Alejo V, Corzo G, Porro-Suardíaz J, Pardo-Ruiz Z, Perera E, Rodríguez-Viera L, et al. (February 2017). "Panusin represents a new family of β-defensin-like peptides in invertebrates". Developmental and Comparative Immunology. 67: 310–321. doi:10.1016/j.dci.2016.09.002. PMID 27616720. S2CID 19734223.
  13. Dias RD, Franco OL (October 2015). "Cysteine-stabilized αβ defensins: From a common fold to antibacterial activity". Peptides. Festschrift to highlight the career of Abba J. Kastin as a founding editor, researcher, and educator in the peptide field. 72: 64–72. doi:10.1016/j.peptides.2015.04.017. PMID 25929172.
  14. Shafee T, Anderson MA (March 2019). "A quantitative map of protein sequence space for the cis-defensin superfamily". Bioinformatics. 35 (5): 743–752. doi:10.1093/bioinformatics/bty697. PMID 30102339. S2CID 51968286.
  15. Zhu S (February 2008). "Discovery of six families of fungal defensin-like peptides provides insights into origin and evolution of the CSalphabeta defensins". Molecular Immunology. 45 (3): 828–38. doi:10.1016/j.molimm.2007.06.354. PMID 17675235.
  16. Wang YP, Lai R (February 2010). "[Insect antimicrobial peptides: structures, properties and gene regulation]". Dong Wu Xue Yan Jiu = Zoological Research. 31 (1): 27–34. doi:10.3724/sp.j.1141.2010.01027. PMID 20446450.

پیوند به بیرونویرایش