stringtranslate.com

Антимикробные пептиды

Различные структуры антимикробных пептидов

Антимикробные пептиды ( AMP ), также называемые пептидами защиты хозяина ( HDP ), являются частью врожденного иммунного ответа, обнаруженного среди всех классов жизни. Существуют фундаментальные различия между прокариотическими и эукариотическими клетками, которые могут представлять собой мишени для антимикробных пептидов . Эти пептиды являются мощными антимикробными препаратами широкого спектра действия , которые демонстрируют потенциал в качестве новых терапевтических агентов. Было показано, что антимикробные пептиды убивают грамотрицательные и грамположительные бактерии, [1] оболочечные вирусы, грибки и даже трансформированные или раковые клетки. [2] В отличие от большинства обычных антибиотиков, по-видимому, антимикробные пептиды часто дестабилизируют биологические мембраны , могут образовывать трансмембранные каналы , а также могут обладать способностью усиливать иммунитет, действуя как иммуномодуляторы .

Структура

Антимикробные пептиды животных, растений и грибов, организованные по содержанию их вторичной структуры. Размер круга указывает на общую молекулярную массу каждого пептида.

Антимикробные пептиды представляют собой уникальную и разнообразную группу молекул, которые делятся на подгруппы на основе их аминокислотного состава и структуры. [3] Антимикробные пептиды обычно состоят из 12–50 аминокислот. Эти пептиды включают два или более положительно заряженных остатка, представленных аргинином , лизином или, в кислой среде, гистидином , и большую долю (обычно >50%) гидрофобных остатков. [4] [5] [6] Вторичные структуры этих молекул следуют 4 темам, включая i) α-спиральную , ii) β-цепочечную из-за наличия 2 или более дисульфидных связей , iii) β-шпильку или петлю из-за наличия одной дисульфидной связи и/или циклизации пептидной цепи, и iv) расширенную. [7] Многие из этих пептидов неструктурированы в свободном растворе и сворачиваются в свою окончательную конфигурацию при разделении на биологические мембраны. Пептиды содержат гидрофильные аминокислотные остатки, выровненные вдоль одной стороны, и гидрофобные аминокислотные остатки, выровненные вдоль противоположной стороны спиральной молекулы. [3] Эта амфипатичность антимикробных пептидов позволяет им разделяться в липидном бислое мембраны. Способность связываться с мембранами является определяющей чертой антимикробных пептидов, [8] [9] хотя мембранная пермеабилизация не является необходимой. Эти пептиды обладают разнообразной антимикробной активностью, начиная от мембранной пермеабилизации и заканчивая действием на ряд цитоплазматических мишеней. [ необходима цитата ]

Деятельность

Механизмы действия антимикробных пептидов

Способы действия, посредством которых антимикробные пептиды убивают микробы, различны [10] и могут отличаться для разных видов бактерий. [11] Некоторые антимикробные пептиды убивают как бактерии, так и грибки, например, псориазин убивает E. coli и несколько нитчатых грибков. [12] Цитоплазматическая мембрана является частой мишенью, но пептиды могут также мешать синтезу ДНК и белка , сворачиванию белка и синтезу клеточной стенки. [10] Первоначальный контакт между пептидом и целевым организмом является электростатическим, поскольку большинство бактериальных поверхностей являются анионными или гидрофобными, как, например, в антимикробном пептиде писцидине. Их аминокислотный состав, амфипатичность, катионный заряд и размер позволяют им прикрепляться и встраиваться в бислои мембран, образуя поры по механизмам «бочка-клеть», «ковер» или «тороидальная пора». С другой стороны, они могут проникать в клетку, чтобы связывать внутриклеточные молекулы, которые имеют решающее значение для жизни клетки. [13] Модели внутриклеточного связывания включают ингибирование синтеза клеточной стенки, изменение цитоплазматической мембраны, активацию аутолизина, ингибирование синтеза ДНК, РНК и белка, а также ингибирование определенных ферментов. Во многих случаях точный механизм уничтожения неизвестен. Одним из новых методов изучения таких механизмов является двойная поляризационная интерферометрия . [14] [15] В отличие от многих обычных антибиотиков эти пептиды, по-видимому, являются бактерицидными [2], а не бактериостатическими . В целом антимикробная активность этих пептидов определяется путем измерения минимальной ингибирующей концентрации (МИК), которая является самой низкой концентрацией препарата, которая ингибирует рост бактерий. [16]

AMP могут обладать множественной активностью, включая антиграмположительную бактериальную, антиграмотрицательную бактериальную, противогрибковую, противовирусную, противопаразитарную и противораковую активность. Большой функциональный анализ AMP показывает, что среди всех активностей AMP, амфипатичность и заряд, два основных свойства AMP, лучше всего различают AMP с антиграмотрицательной бактериальной активностью и без нее. [17] Это подразумевает, что AMP с антиграмотрицательной бактериальной активностью могут предпочитать или даже требовать сильную амфипатичность и чистый положительный заряд. [ требуется ссылка ]

Иммуномодуляция

Помимо прямого уничтожения бактерий, они, как было показано, обладают рядом иммуномодулирующих функций, которые могут быть вовлечены в устранение инфекции, включая способность изменять экспрессию генов хозяина, действовать как хемокины и/или индуцировать выработку хемокинов , ингибировать выработку провоспалительных цитокинов , индуцированную липополисахаридом , способствовать заживлению ран и модулировать реакции дендритных клеток и клеток адаптивного иммунного ответа. Животные модели показывают, что защитные пептиды хозяина имеют решающее значение как для профилактики, так и для устранения инфекции. Похоже, что многие пептиды, первоначально выделенные и названные «антимикробными пептидами», как было показано, имеют более значимые альтернативные функции in vivo (например, гепсидин [18] ). Например, Дюскетид является иммуномодулятором, который действует через p62, белок, участвующий в сигнализации инфекции на основе толл-подобных рецепторов. Пептид изучается в ходе клинического исследования фазы III компанией Soligenix (SGNX), чтобы выяснить, может ли он помочь в восстановлении радиационно-индуцированных повреждений слизистой оболочки полости рта, возникающих во время радиотерапии рака головы и шеи. [19]

Механизмы действия

Сканирующие электронные микроскопические изображения (увеличение 50 000X), демонстрирующие действие экспериментального антимикробного пептида (NN2_0050) на клеточную мембрану E. coli (K12 MG1655) [1] ВЫШЕ: неповрежденные клеточные мембраны в контрольной группе. НИЖЕ: разрушенные клеточные мембраны и утечка бактериальной хромосомы (зеленый цвет) в обработанной группе.

Антимикробные пептиды обычно имеют чистый положительный заряд, что позволяет им взаимодействовать с отрицательно заряженными молекулами, экспонированными на поверхности бактерий и раковых клеток, такими как фосфолипидный фосфатидилсерин, О-гликозилированные муцины, сиалилированные ганглиозиды и сульфаты гепарина. Механизм действия этих пептидов широко варьируется, но его можно упростить до двух категорий: мембранолитические и немембранолитические антимикробные пептиды. [20] Разрушение мембран мембранолитическими антимикробными пептидами можно описать четырьмя моделями: [20]

Схематическое изображение механизмов действия АМП при разрушении мембран. [22]

Для определения механизмов активности антимикробных пептидов использовались несколько методов. [11] [13] В частности, исследования ЯМР в твердом теле предоставили объяснение с атомным разрешением разрушения мембран антимикробными пептидами. [23] [24] В последние годы рентгеновская кристаллография использовалась для описания в атомных деталях того, как семейство растительных дефензинов разрывает мембраны, путем идентификации ключевых фосфолипидов в клеточных мембранах патогена. [25] [26] Считалось, что человеческие дефензины действуют через аналогичный механизм, нацеливаясь на липиды клеточной мембраны как часть своей функции. Фактически, было показано, что человеческий бета-дефензин 2 убивает патогенные грибы Candida albicans посредством взаимодействия со специфическими фосфолипидами. [27] С вычислительной точки зрения моделирование молекулярной динамики может предоставить подробную информацию о структуре и динамике взаимодействий пептида с мембраной, включая ориентацию, конформацию и вставку пептида в мембрану, а также специфические взаимодействия пептида с липидами, ионами и растворителем. [28]

Терапевтические исследования и использование

Антимикробные пептиды использовались в качестве терапевтических агентов; их использование, как правило, ограничивается внутривенным введением или местным применением из-за их короткого периода полураспада. По состоянию на январь 2018 года следующие антимикробные пептиды использовались в клинической практике: [29]

Активность помимо антибактериальных функций

Было обнаружено, что АМП имеют функции, отличные от уничтожения бактерий и грибков. Эти действия включают противовирусные эффекты, а также роли в защите хозяина, такие как противораковые функции и роли в неврологии. [30] Это привело к движению за переименование АМП в «пептиды защиты хозяина», чтобы охватить широкий спектр действий, которые могут иметь АМП. [31]

Противораковые свойства

Некоторые цекропины (например, цекропин А и цекропин В) обладают противораковыми свойствами и называются противораковыми пептидами (АКП). [32] : 3  Гибридные АКП на основе цекропина А были изучены на предмет противораковых свойств. [32] : 7.1  Дефензин плодовой мушки предотвращает рост опухоли, предположительно связываясь с опухолевыми клетками из-за модификаций клеточной мембраны, общих для большинства раковых клеток, таких как воздействие фосфатидилсерина . [33]

Антибиопленочные свойства

Цекропин А может разрушать планктонные и сидячие биопленкообразующие уропатогенные клетки E. coli (UPEC), как в отдельности, так и в сочетании с антибиотиком налидиксовой кислотой , синергически устраняя инфекцию in vivo (у насекомого-хозяина Galleria mellonella ) без нецелевой цитотоксичности. Многоцелевой механизм действия включает в себя проницаемость внешней мембраны с последующим разрушением биопленки, вызванным ингибированием активности эффлюксного насоса и взаимодействием с внеклеточными и внутриклеточными нуклеиновыми кислотами. [34]

Другие исследования

Недавно были проведены некоторые исследования по выявлению потенциальных антимикробных пептидов из прокариот, [35] водных организмов, таких как рыбы, [36] [37] и моллюски, [38] и однопроходных , таких как ехидны. [39] [40]

Избирательность

В конкуренции бактериальных клеток и клеток-хозяев с антимикробными пептидами, антимикробные пептиды будут предпочтительно взаимодействовать с бактериальными клетками, а не с клетками млекопитающих, что позволяет им убивать микроорганизмы, не будучи при этом существенно токсичными для клеток млекопитающих. [41]

Что касается раковых клеток, они сами также секретируют человеческие антимикробные пептиды, включая дефензин , и в некоторых случаях сообщается, что они более устойчивы, чем окружающие нормальные клетки. Поэтому мы не можем сделать вывод, что селективность всегда высока против раковых клеток. [42] [43]

Факторы

Есть некоторые факторы, которые тесно связаны с селективностью антимикробных пептидов, среди которых катионное свойство вносит наибольший вклад. Поскольку поверхность бактериальных мембран более отрицательно заряжена, чем поверхность клеток млекопитающих, антимикробные пептиды будут проявлять различное сродство к бактериальным мембранам и мембранам клеток млекопитающих. [44]

Кроме того, есть и другие факторы, которые будут влиять на селективность. Хорошо известно, что холестерин обычно широко распространен в мембранах клеток млекопитающих как стабилизирующий мембрану агент, но отсутствует в мембранах бактериальных клеток (за исключением случаев, когда он секвестрируется H. pylori ); [45] и присутствие этих холестеринов также обычно снижает активность антимикробных пептидов либо из-за стабилизации липидного бислоя, либо из-за взаимодействий между холестерином и пептидом. Таким образом, холестерин в клетках млекопитающих будет защищать клетки от атаки антимикробных пептидов. [46]

Кроме того, хорошо известно, что трансмембранный потенциал влияет на пептидно-липидные взаимодействия. [47] Существует внутренний отрицательный трансмембранный потенциал, существующий от внешнего листка до внутреннего листка клеточных мембран, и этот внутренний отрицательный трансмембранный потенциал будет способствовать проницаемости мембран, вероятно, облегчая вставку положительно заряженных пептидов в мембраны. Для сравнения, трансмембранный потенциал бактериальных клеток более отрицателен, чем у нормальных клеток млекопитающих, поэтому бактериальная мембрана будет склонна подвергаться атаке положительно заряженных антимикробных пептидов. [ необходима цитата ]

Аналогичным образом, также считается, что увеличение ионной силы [46] , которое в целом снижает активность большинства антимикробных пептидов, частично способствует селективности антимикробных пептидов за счет ослабления электростатических взаимодействий, необходимых для начального взаимодействия.

Молекулярные основы клеточной селективности антимикробных пептидов

Механизм

Клеточные мембраны бактерий богаты кислыми фосфолипидами , такими как фосфатидилглицерол и кардиолипин . [41] [48]

Напротив, внешняя часть мембран растений и млекопитающих в основном состоит из липидов без каких-либо чистых зарядов, поскольку большинство липидов с отрицательно заряженными головными группами в основном изолированы во внутреннем слое плазматических мембран. [44] Таким образом, в случае клеток млекопитающих внешние поверхности мембран обычно состоят из цвиттер-ионного фосфатидилхолина и сфингомиелина , хотя небольшая часть внешних поверхностей мембран содержит некоторые отрицательно заряженные ганглиозиды . Поэтому гидрофобное взаимодействие между гидрофобной поверхностью амфипатических антимикробных пептидов и цвиттер-ионными фосфолипидами на клеточной поверхности мембран клеток млекопитающих играет главную роль в формировании связывания пептида с клеткой. [49]

Двойная поляризационная интерферометрия использовалась in vitro для изучения и количественной оценки ассоциации с головной группой, вставки в бислой, образования пор и возможного разрушения мембраны. [50] [51]

Контроль

Много усилий было вложено в контроль селективности клеток. Например, были предприняты попытки модифицировать и оптимизировать физико-химические параметры пептидов для контроля селективности, включая чистый заряд, спиральность , гидрофобность на остаток (H), гидрофобный момент (μ) и угол, образуемый положительно заряженной полярной спиральной поверхностью (Φ). [47] Другие механизмы, такие как введение D- аминокислот и фторированных аминокислот в гидрофобную фазу, как полагают, разрушают вторичную структуру и, таким образом, уменьшают гидрофобное взаимодействие с клетками млекопитающих. Также было обнаружено, что замена Pro→Nlys в Pro-содержащих β-поворотных антимикробных пептидах была многообещающей стратегией для разработки новых небольших бактериальных клеточно-селективных антимикробных пептидов с внутриклеточными механизмами действия. [52] Было высказано предположение, что прямое присоединение магаинина к поверхности субстрата снижает неспецифическое связывание клеток и приводит к улучшению предела обнаружения для бактериальных клеток, таких как сальмонелла и кишечная палочка . [53]

Бактериальная резистентность

Бактерии используют различные стратегии устойчивости , чтобы избежать уничтожения антимикробными пептидами. [13]

Хотя эти примеры показывают, что устойчивость может развиваться естественным образом, растет беспокойство, что использование фармацевтических копий антимикробных пептидов может привести к тому, что устойчивость будет возникать чаще и быстрее. В некоторых случаях устойчивость к этим пептидам, используемым в качестве фармацевтических средств для лечения медицинских проблем, может привести к устойчивости не только к медицинскому применению пептидов, но и к физиологической функции этих пептидов. [62] [63]

Подход «троянского коня» к решению этой проблемы основан на врожденной потребности патогенов в железе. «Контрабанда» противомикробных препаратов в патоген осуществляется путем связывания их с сидерофорами для транспортировки. Хотя концепция проста, потребовалось много десятилетий работы, чтобы преодолеть трудное препятствие транспортировки противомикробных препаратов через клеточные мембраны патогенов. Были рассмотрены уроки, извлеченные из успехов и неудач сидерофор-конъюгированных препаратов, оцененных во время разработки новых агентов с использованием подхода «троянского коня». [64]

Примеры

Фруктовые мушки, инфицированные бактериями, продуцирующими GFP. Красноглазые мухи, у которых отсутствуют гены антимикробных пептидов, восприимчивы к инфекции, тогда как у белоглазых мух иммунный ответ дикого типа.

Антимикробные пептиды вырабатываются видами по всему древу жизни, в том числе:

В последние годы возросло количество исследований по разработке искусственно созданных имитаторов антимикробных пептидов, таких как SNAPP , отчасти из-за непомерно высокой стоимости производства природных AMP. [69] Примером этого является катионный пептид C18G, который был разработан из C-концевого домена человеческого тромбоцитарного фактора IV. [70] В настоящее время наиболее широко используемым антимикробным пептидом является низин ; будучи единственным одобренным FDA антимикробным пептидом, он обычно используется в качестве искусственного консерванта. [71]

Биоинформатика

Существует несколько биоинформационных баз данных для каталогизации антимикробных пептидов.База данных антимикробных пептидов ( APD ) — это оригинальная и модельная база данных для антимикробных пептидов (https://aps.unmc.edu). На основе APD были также созданы другие базы данных, включая ADAM (База данных антимикробных пептидов), [72] BioPD (База данных биологически активных пептидов), CAMP (Коллекция последовательностей и структур антимикробных пептидов), [73] DBAASP (База данных антимикробной активности и структуры пептидов), DRAMP (Репозиторий данных антимикробных пептидов)Добро пожаловать в базу данных Dramp, [74] и LAMP (Связывание AMP).

Базы данных антимикробных пептидов можно разделить на две категории в зависимости от источника содержащихся в них пептидов: специальные базы данных и общие базы данных. Эти базы данных имеют различные инструменты для анализа и прогнозирования антимикробных пептидов. Например, APD имеет широко используемый интерфейс расчета. Он также предоставляет ссылки на многие другие инструменты. CAMP содержит прогнозирование AMP, калькулятор признаков, поиск BLAST, ClustalW, VAST, PRATT, спиральное колесо и т. д. Кроме того, ADAM позволяет пользователям искать или просматривать связи между последовательностью и структурой AMP. Антимикробные пептиды часто охватывают широкий спектр категорий, таких как противогрибковые, антибактериальные и противотуберкулезные пептиды.

dbAMP: [75] Предоставляет онлайн-платформу для исследования антимикробных пептидов с функциональной активностью и физико-химическими свойствами по данным транскриптома и протеома. dbAMP — это онлайн-ресурс, который посвящен различным темам, таким как аннотации антимикробных пептидов (AMP), включая информацию о последовательности, антимикробную активность, посттрансляционные модификации (PTM), структурную визуализацию, антимикробную активность, целевые виды с минимальной ингибирующей концентрацией (MIC), физико-химические свойства или взаимодействия AMP с белком. [ необходима ссылка ]

Такие инструменты, как PeptideRanker, [76] PeptideLocator, [77] и AntiMPmod [78] [79], позволяют прогнозировать антимикробные пептиды, в то время как другие были разработаны для прогнозирования противогрибковой и противотуберкулезной активности. [80] [81]

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ Ageitos JM, Sánchez-Pérez A, Calo-Mata P, Villa TG (июнь 2017 г.). «Антимикробные пептиды (AMP): Древние соединения, представляющие собой новое оружие в борьбе с бактериями». Биохимическая фармакология . 133 (6): 117–138. doi :10.1016/j.bcp.2016.09.018. PMID  27663838.
  2. ^ ab Reddy KV, Yedery RD, Aranha C (декабрь 2004 г.). «Антимикробные пептиды: предпосылки и обещания». Международный журнал антимикробных агентов . 24 (6): 536–547. doi :10.1016/j.ijantimicag.2004.09.005. PMID  15555874.
  3. ^ ab Yeaman MR, Yount NY (март 2003). «Механизмы действия и резистентности антимикробных пептидов». Pharmacological Reviews . 55 (1): 27–55. doi :10.1124/pr.55.1.2. PMID  12615953. S2CID  6731487.
  4. ^ Пападжанни М (сентябрь 2003 г.). «Рибосомально синтезированные пептиды с антимикробными свойствами: биосинтез, структура, функция и применение». Biotechnology Advances . 21 (6): 465–499. doi :10.1016/S0734-9750(03)00077-6. PMID  14499150.
  5. ^ Sitaram N, Nagaraj R (2002). «Host-defense antimicrobial peptides: important of structure for activity» (Антимикробные пептиды защиты хозяина: важность структуры для активности). Current Pharmaceutical Design . 8 (9): 727–742. doi :10.2174/1381612023395358. PMID  11945168.
  6. ^ Dürr UH, Sudheendra US, Ramamoorthy A (сентябрь 2006 г.). «LL-37, единственный человеческий представитель семейства кателицидинов антимикробных пептидов». Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Биомембраны . 1758 (9): 1408–1425. doi : 10.1016/j.bbamem.2006.03.030 . PMID  16716248.
  7. ^ Dhople V, Krukemeyer A, Ramamoorthy A (сентябрь 2006 г.). «Человеческий бета-дефензин-3, антибактериальный пептид с множественными биологическими функциями». Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Биомембраны . 1758 (9): 1499–1512. doi :10.1016/j.bbamem.2006.07.007. PMID  16978580. S2CID  36461159.
  8. ^ Hancock RE, Rozek A (январь 2002 г.). «Роль мембран в активности антимикробных катионных пептидов». FEMS Microbiology Letters . 206 (2): 143–149. doi : 10.1111/j.1574-6968.2002.tb11000.x . PMID  11814654.
  9. ^ Varkey J, Singh S, Nagaraj R (ноябрь 2006 г.). «Антибактериальная активность линейных пептидов, охватывающих карбокситерминальный бета-листовой домен дефензинов членистоногих». Peptides . 27 (11): 2614–2623. doi :10.1016/j.peptides.2006.06.010. PMID  16914230. S2CID  21104756.
  10. ^ ab Nguyen LT, Haney EF, Vogel HJ (сентябрь 2011 г.). «Расширяющийся спектр антимикробных пептидных структур и их способы действия». Trends in Biotechnology . 29 (9): 464–472. doi :10.1016/j.tibtech.2011.05.001. PMID  21680034.
  11. ^ ab O'Driscoll NH, Labovitiadi O, Cushnie TP, Matthews KH, Mercer DK, Lamb AJ (март 2013 г.). «Производство и оценка антимикробной пептидсодержащей пластинчатой ​​формулы для местного применения». Current Microbiology . 66 (3): 271–278. doi :10.1007/s00284-012-0268-3. PMID  23183933. S2CID  18671683.
  12. ^ Hein KZ, Takahashi H, Tsumori T, Yasui Y, Nanjoh Y, Toga T и др. (октябрь 2015 г.). «Дисульфид-восстановленный псориазин — фунгицид широкого спектра действия, вызывающий апоптоз человека». Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 112 (42): 13039–13044. Bibcode : 2015PNAS..11213039H. doi : 10.1073/pnas.1511197112 . PMC 4620902. PMID  26438863 . 
  13. ^ abc Brogden KA (март 2005 г.). «Антимикробные пептиды: порообразователи или ингибиторы метаболизма у бактерий?». Nature Reviews. Microbiology . 3 (3): 238–250. doi :10.1038/nrmicro1098. PMID  15703760. S2CID  23625167.
  14. ^ Hirst DJ, Lee TH, Swann MJ, Unabia S, Park Y, Hahm KS, Aguilar MI (апрель 2011 г.). «Влияние структуры ацильной цепи и фазового состояния бислоя на связывание и проникновение в поддерживаемый липидный бислой HPA3». European Biophysics Journal . 40 (4): 503–514. doi :10.1007/s00249-010-0664-1. PMID  21222117. S2CID  22514308.
  15. ^ Lee TH, Heng C, Swann MJ, Gehman JD, Separovic F, Aguilar MI (октябрь 2010 г.). «Количественный анализ в реальном времени липидного разупорядочения под действием ауреина 1.2 во время мембранной адсорбции, дестабилизации и лизиса». Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Биомембраны . 1798 (10): 1977–1986. doi : 10.1016/j.bbamem.2010.06.023 . PMID  20599687.
  16. ^ Turnidge JD, Bell JM (1996). «Тестирование чувствительности противомикробных препаратов в жидких средах». В Lorian V (ред.). Антибиотики в лабораторной медицине (4-е изд.). Балтимор, Мэриленд: Williams and Wilkins. стр. 52–111. ISBN 978-0-683-05169-8. Национальный комитет по безопасности и стандартам лабораторной работы (NCLSS)
  17. ^ Wang CK, Shih LY, Chang KY (ноябрь 2017 г.). «Масштабный анализ антимикробной активности в отношении амфипатичности и заряда раскрывает новую характеристику антимикробных пептидов». Molecules . 22 (11): 2037. doi : 10.3390/molecules22112037 . PMC 6150348 . PMID  29165350. 
  18. ^ Hunter HN, Fulton DB, Ganz T, Vogel HJ (октябрь 2002 г.). «Структура раствора человеческого гепсидина, пептидного гормона с антимикробной активностью, который участвует в поглощении железа и наследственном гемохроматозе». Журнал биологической химии . 277 (40): 37597–37603. doi : 10.1074/jbc.M205305200 . PMID  12138110.
  19. ^ Kudrimoti M, Curtis A, Azawi S, Worden F, Katz S, Adkins D и др. (декабрь 2016 г.). «Dusquetide: новый регулятор врожденной защиты, демонстрирующий значительное и последовательное сокращение продолжительности орального мукозита в доклинических данных и рандомизированном плацебо-контролируемом клиническом исследовании фазы 2a». Журнал биотехнологии . 239 : 115–125. doi : 10.1016/j.jbiotec.2016.10.010 . PMID  27746305.
  20. ^ ab Guilhelmelli F, Vilela N, Albuquerque P, Derengowski L, Silva-Pereira I, Kyaw CM (декабрь 2013 г.). «Проблемы разработки антибиотиков: различные механизмы действия антимикробных пептидов и бактериальной резистентности». Frontiers in Microbiology . 4 (4): 353. doi : 10.3389/fmicb.2013.00353 . PMC 3856679. PMID  24367355 . 
  21. ^ Sengupta D, Leontiadou H, Mark AE, Marrink SJ (2008-10-01). «Тороидальные поры, образованные антимикробными пептидами, демонстрируют значительный беспорядок». Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Биомембраны . 1778 (10): 2308–2317. doi : 10.1016/j.bbamem.2008.06.007 . ISSN  0005-2736. PMID  18602889. S2CID  19387026.
  22. ^ Балатти GE, Мартини MF, Пикхольц M (2018-07-17). "Крупнозернистый подход к изучению взаимодействий антимикробных пептидов ауреина 1.2 и макулатина 1.1 с липидными смесями POPG/POPE". Журнал молекулярного моделирования . 24 (8): 208. doi :10.1007/s00894-018-3747-z. ISSN  0948-5023. PMID  30019106. S2CID  51678964.
  23. ^ Hallock KJ, Lee DK, Ramamoorthy A (май 2003 г.). «MSI-78, аналог антимикробных пептидов магаинина, разрушает структуру липидного бислоя посредством деформации положительной кривизны». Biophysical Journal . 84 (5): 3052–3060. Bibcode :2003BpJ....84.3052H. doi : 10.1016/S0006-3495(03)70031-9 . PMC 1302867 . PMID  12719236. 
  24. ^ Хенцлер Уайлдман КА, Ли ДК, Рамамурти А (июнь 2003 г.). «Механизм разрушения липидного бислоя человеческим антимикробным пептидом, LL-37». Биохимия . 42 (21): 6545–6558. doi :10.1021/bi0273563. PMID  12767238.
  25. ^ Järvå M, Lay FT, Phan TK, Humble C, Poon IK, Bleackley MR и др. (май 2018 г.). "Рентгеновская структура похожего на ковер антимикробного комплекса дефензин-фосфолипидного мембранного разрушения". Nature Communications . 9 (1): 1962. Bibcode :2018NatCo...9.1962J. doi : 10.1038/s41467-018-04434-y . PMC 5958116 . PMID  29773800. 
  26. ^ Poon IK, Baxter AA, Lay FT, Mills GD, Adda CG, Payne JA и др. (апрель 2014 г.). «Олигомеризация дефензина, опосредованная фосфоинозитидом, вызывает лизис клеток». eLife . 3 : e01808. doi : 10.7554/elife.01808 . PMC 3968744 . PMID  24692446. 
  27. ^ Ярво М., Фан Т.К., Лэй Ф.Т., Кария С., Квансакул М., Хулетт М.Д. (июль 2018 г.). «Человеческий β-дефенсин 2 убивает Candida albicans посредством фосфатидилинозитол-4,5-бисфосфат-опосредованной мембранной проницаемости». Достижения науки . 4 (7): eaat0979. Бибкод : 2018SciA....4..979J. дои : 10.1126/sciadv.aat0979 . ПМК 6059731 . ПМИД  30050988. 
  28. ^ Balatti GE, Ambroggio EE, Fidelio GD, Martini MF, Pickholz M (октябрь 2017 г.). «Дифференциальное взаимодействие антимикробных пептидов с липидными структурами, изученное с помощью моделирования крупнозернистой молекулярной динамики». Molecules . 22 (10): 1775. doi : 10.3390/molecules22101775 . PMC 6151434 . PMID  29053635. 
  29. ^ Gomes B, Augusto MT, Felício MR, Hollmann A, Franco OL, Gonçalves S, Santos NC (9 января 2018 г.). «Разработка улучшенных активных пептидов для терапевтических подходов против инфекционных заболеваний». Biotechnology Advances . 36 (2): 415–429. doi : 10.1016/j.biotechadv.2018.01.004. hdl : 11336/98840 . PMID  29330093. S2CID  3873934.
  30. ^ Hanson MA, Lemaitre B (февраль 2020 г.). «Новые идеи о функции антимикробных пептидов Drosophila в защите хозяина и за ее пределами». Current Opinion in Immunology . 62 : 22–30. doi : 10.1016/j.coi.2019.11.008 . hdl : 10871/133705 . PMID  31835066.
  31. ^ Mookherjee N, Anderson MA, Haagsman HP, Davidson DJ (май 2020 г.). «Антимикробные пептиды защиты хозяина: функции и клинический потенциал» (PDF) . Nature Reviews. Drug Discovery . 19 (5): 311–332. doi :10.1038/s41573-019-0058-8. hdl : 20.500.11820/1ec38809-e8f2-4684-8bbb-e908ecb5c66e . PMID  32107480. S2CID  211526624.
  32. ^ ab Hoskin DW, Ramamoorthy A (февраль 2008 г.). «Исследования противораковой активности антимикробных пептидов». Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Биомембраны . 1778 (2): 357–375. doi :10.1016/j.bbamem.2007.11.008. PMC 2238813. PMID  18078805 . 
  33. ^ Parvy JP, Yu Y, Dostalova A, Kondo S, Kurjan A, Bulet P и др. (Июль 2019 г.). «Антимикробный пептидный дефензин взаимодействует с фактором некроза опухоли, вызывая гибель опухолевых клеток у дрозофилы». eLife . 8 . doi : 10.7554/eLife.45061 . PMC 6667213 . PMID  31358113. 
  34. ^ Kalsy M, Tonk M, Hardt M, Dobrindt U, Zdybicka-Barabas A, Cytrynska M и др. (февраль 2020 г.). «Антимикробный пептид насекомых цекропин А разрушает уропатогенные биопленки Escherichia coli». npj Biofilms and Microbiomes . 6 (1): 6. doi : 10.1038 /s41522-020-0116-3 . PMC 7016129. PMID  32051417. 
  35. ^ Хассан М., Кьос М., Нес ИФ., Диеп ДБ., Лотфипур Ф. (октябрь 2012 г.). «Природные антимикробные пептиды бактерий: характеристики и потенциальное применение для борьбы с устойчивостью к антибиотикам». Журнал прикладной микробиологии . 113 (4): 723–736. doi :10.1111/j.1365-2672.2012.05338.x. PMID  22583565. S2CID  19503463.
  36. ^ Kumaresan V, Bhatt P, Ganesh MR, Harikrishnan R, Arasu M, Al-Dhabi NA и др. (декабрь 2015 г.). «Новый антимикробный пептид, полученный из лизоцима рыбьего гуся, разрушает мембрану Salmonella enterica». Молекулярная иммунология . 68 (2 Pt B): 421–433. doi :10.1016/j.molimm.2015.10.001. PMID  26477736.
  37. ^ Arasu A, Kumaresan V, Ganesh MR, Pasupuleti M, Arasu MV, Al-Dhabi NA, Arockiaraj J (июнь 2017 г.). «Бактерицидная активность мембраносвязывающего пептида, полученного из рыбного галектина 4 и помеченного олиготриптофаном». Developmental and Comparative Immunology . 71 : 37–48. doi : 10.1016/j.dci.2017.01.019. PMID  28126555. S2CID  22374102.
  38. ^ Arockiaraj J, Chaurasia MK, Kumaresan V, Palanisamy R, Harikrishnan R, Pasupuleti M, Kasi M (апрель 2015 г.). "Macrobrachium rosenbergii mannose binding lectin: synthesis of MrMBL-N20 ​​and MrMBL-C16 peptides and their antimicrobial characteristics, bioinformatics and relative gene expression analysis". Fish & Shellfish Immunology . 43 (2): 364–374. doi :10.1016/j.fsi.2014.12.036. PMID  25575476.
  39. ^ Somasekhar M (24 апреля 2019 г.). «В молоке колючего муравьеда может быть альтернатива антибиотикам» . BusinessLine . Ченнаи, Индия: Kasturi & Sons Ltd. Получено 17 января 2021 г.
  40. ^ «Молоко яйцекладущих млекопитающих может помочь в разработке новых антибиотиков». Deccan Herald . Индия: The Printers Mysore. Press Trust of India. 25 апреля 2019 г. Получено 17 января 2021 г.
  41. ^ ab Matsuzaki K (август 2009). «Контроль селективности клеток антимикробных пептидов». Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Биомембраны (обзорная статья). 1788 (8): 1687–1692. doi :10.1016/j.bbamem.2008.09.013. PMID  18952049.
  42. ^ Sawaki K, Mizukawa N, Yamaai T, Yoshimoto T, Nakano M, Sugahara T (2002). «Высокая концентрация бета-дефензина-2 в плоскоклеточной карциноме полости рта». Anticancer Research . 22 (4): 2103–2107. PMID  12174890.
  43. ^ Kida-Takaoka S, Yamaai T, Mizukawa N, Murakami J, Iida S (ноябрь 2014 г.). «Окружающие клетки влияют на паттерн экспрессии генов бета-дефензинов человека при плоскоклеточной карциноме in vitro». Anticancer Research . 34 (11): 6443–6449. PMID  25368244. Получено 7 февраля 2019 г.
  44. ^ ab Hancock RE, Sahl HG (декабрь 2006 г.). «Антимикробные и защитные пептиды как новые противоинфекционные терапевтические стратегии». Nature Biotechnology (обзорная статья). 24 (12): 1551–1557. doi :10.1038/nbt1267. PMID  17160061. S2CID  22384207.
  45. ^ Zhang L, Xie J (сентябрь 2023 г.). «Биосинтез, структура и биологическая функция глюкозида холестерина в Helicobacter pylori: обзор». Medicine (Балтимор) . 102 (36): e34911. doi :10.1097/MD.0000000000034911. PMC 10489377. PMID  37682174 . 
  46. ^ ab Zasloff M (январь 2002). «Антимикробные пептиды многоклеточных организмов». Nature (Обзорная статья). 415 (6870): 389–395. Bibcode :2002Natur.415..389Z. doi :10.1038/415389a. PMID  11807545. S2CID  205028607.
  47. ^ ab Matsuzaki K, Sugishita K, Fujii N, Miyajima K (март 1995). "Молекулярная основа мембранной селективности антимикробного пептида, магайнина 2". Биохимия . 34 (10): 3423–3429. doi :10.1021/bi00010a034. PMID  7533538.
  48. ^ Chou HT, Kuo TY, Chiang JC, Pei MJ, Yang WT, Yu HC и др. (август 2008 г.). «Разработка и синтез катионных антимикробных пептидов с улучшенной активностью и селективностью против Vibrio spp». Международный журнал антимикробных агентов . 32 (2): 130–138. doi :10.1016/j.ijantimicag.2008.04.003. PMID  18586467.
  49. ^ Tennessen JA (ноябрь 2005 г.). «Молекулярная эволюция антимикробных пептидов животных: широко распространенный умеренный положительный отбор». Журнал эволюционной биологии (обзорная статья). 18 (6): 1387–1394. doi : 10.1111/j.1420-9101.2005.00925.x . PMID  16313451.
  50. ^ Ю Л, Го Л, Дин Дж. Л., Хо Б, Фэн С.С., Попплуэлл Дж. и др. (февраль 2009 г.). «Взаимодействие искусственного антимикробного пептида с липидными мембранами». Biochimica et Biophysical Acta (BBA) – Биомембраны . 1788 (2): 333–344. дои : 10.1016/j.bbamem.2008.10.005. ПМИД  19013127.
  51. ^ Lee TH, Hall K, Mechler A, Martin L, Popplewell J, Ronan G, Aguilar MI (2009). «Молекулярная визуализация и ориентационные изменения антимикробных пептидов в мембранах». Пептиды для молодежи . Достижения экспериментальной медицины и биологии. Том 611. С. 313–315. Bibcode : 2009peyo.book..313L. doi : 10.1007/978-0-387-73657-0_140. ISBN 978-0-387-73656-3. PMID  19400207.
  52. ^ Zhu WL, Lan H, Park Y, Yang ST, Kim JI, Park IS и др. (октябрь 2006 г.). «Влияние замены остатков Pro → peptoid на селективность клеток и механизм антибактериального действия антимикробного пептида tritrpticin-amide». Biochemistry . 45 (43): 13007–13017. doi :10.1021/bi060487+. PMID  17059217.
  53. ^ Кулагина НВ, Лассман МЭ, Лиглер ФС, Тайтт КР (октябрь 2005 г.). «Антимикробные пептиды для обнаружения бактерий в биосенсорных анализах». Аналитическая химия . 77 (19): 6504–6508. doi :10.1021/ac050639r. PMID  16194120.
  54. ^ ab Peschel A, Otto M, Jack RW, Kalbacher H, Jung G, Götz F (март 1999). «Инактивация оперона dlt у Staphylococcus aureus придает чувствительность к дефензинам, протегринам и другим антимикробным пептидам». Журнал биологической химии . 274 (13): 8405–8410. doi : 10.1074/jbc.274.13.8405 . PMID  10085071.
  55. ^ Campos MA, Vargas MA, Regueiro V, Llompart CM, Albertí S, Bengoechea JA (декабрь 2004 г.). Weiser JN (ред.). «Капсульный полисахарид опосредует бактериальную устойчивость к антимикробным пептидам». Инфекция и иммунитет . 72 (12): 7107–7114. doi :10.1128/IAI.72.12.7107-7114.2004. PMC 529140. PMID  15557634 . 
  56. ^ China B, N'Guyen BT, de Bruyere M, Cornelis GR (апрель 1994 г.). «Роль YadA в устойчивости Yersinia enterocolitica к фагоцитозу человеческими полиморфноядерными лейкоцитами». Инфекция и иммунитет . 62 (4): 1275–1281. doi :10.1128/IAI.62.4.1275-1281.1994. PMC 186269. PMID  8132334. 
  57. ^ Shelton CL, Raffel FK, Beatty WL, Johnson SM, Mason KM (ноябрь 2011 г.). «Импорт, опосредованный транспортером сока, и последующая деградация антимикробных пептидов у Haemophilus». PLOS Pathogens . 7 (11): e1002360. doi : 10.1371 / journal.ppat.1002360 . PMC 3207918. PMID  22072973. 
  58. ^ Nikaido H (октябрь 1996 г.). «Многокомпонентные насосы эффлюкса лекарственных средств грамотрицательных бактерий». Журнал бактериологии . 178 (20): 5853–5859. doi :10.1128/jb.178.20.5853-5859.1996. PMC 178438. PMID  8830678. 
  59. ^ Whitelock JM, Murdoch AD, Iozzo RV, Underwood PA (апрель 1996 г.). «Деградация перлекана, полученного из эндотелиальных клеток человека, и высвобождение связанного основного фактора роста фибробластов стромелизином, коллагеназой, плазмином и гепараназами». Журнал биологической химии . 271 (17): 10079–10086. doi : 10.1074/jbc.271.17.10079 . PMID  8626565.
  60. ^ Кулкарни ХМ, Свами К, Джаганнадхам МВ (март 2014 г.). «Молекулярная характеристика и функциональный анализ везикул внешней мембраны антарктической бактерии Pseudomonas syringae предполагают возможную реакцию на условия окружающей среды». Журнал исследований протеома . 13 (3): 1345–1358. doi :10.1021/pr4009223. PMID  24437924.
  61. ^ Chua SL, Tan SY, Rybtke MT, Chen Y, Rice SA, Kjelleberg S и др. (май 2013 г.). «Бис-(3'-5')-циклический димерный GMP регулирует устойчивость к антимикробным пептидам у Pseudomonas aeruginosa». Antimicrobial Agents and Chemotherapy . 57 (5): 2066–2075. doi :10.1128/AAC.02499-12. PMC 3632963 . PMID  23403434. 
  62. ^ Habets MG, Brockhurst MA (июнь 2012 г.). «Терапевтические антимикробные пептиды могут нарушить естественный иммунитет». Biology Letters . 8 (3): 416–418. doi :10.1098/rsbl.2011.1203. PMC 3367763. PMID  22279153 . 
  63. ^ Bahar AA, Ren D (ноябрь 2013 г.). «Антимикробные пептиды». Pharmaceuticals . 6 (12): 1543–1575. doi : 10.3390 /ph6121543 . PMC 3873676. PMID  24287494. 
  64. ^ Gumienna-Kontecka E, Carver PL (2019). «Глава 7. Создание троянского коня: конъюгаты сидерофор-лекарство для лечения инфекционных заболеваний». В Sigel A, Freisinger E, Sigel RK, Carver PL (ред.). Essential Metals in Medicine: Therapeutic Use and Toxicity of Metal Ions in the Clinic . Vol. 19. Berlin: de Gruyter GmbH. pp. 181–202. doi : 10.1515/9783110527872-013. ISBN 978-3-11-052691-2. PMID  30855108. S2CID  73727689. {{cite book}}: |journal=проигнорировано ( помощь )
  65. ^ "Антимикробные пептиды насекомых OPM". База данных ориентаций белков в мембранах (OPM) .
  66. ^ Шимановский Ф., Балатти Г.Е., Амброджио Э., Хьюго А.А., Мартини М.Ф., Фиделио Г.Д. и др. (июнь 2019 г.). «Дифференциальная активность литических α-спиральных пептидов на лактобактериях и липосомах, полученных из лактобактерий». Biochimica et Biophysical Acta (BBA) – Биомембраны . 1861 (6): 1069–1077. дои : 10.1016/j.bbamem.2019.03.004 . ПМИД  30878358.
  67. ^ "Амфибийные антимикробные пептиды". База данных ориентаций белков в мембранах (OPM) .
  68. ^ Yang M, Zhang C, Zhang X, Zhang MZ, Rottinghaus GE, Zhang S (сентябрь 2016 г.). «Структурно-функциональный анализ птичьего β-дефензина-6 и β-дефензина-12: роль заряда и дисульфидных мостиков». BMC Microbiology . 16 (1): 210. doi : 10.1186/s12866-016-0828-y . PMC 5016922 . PMID  27613063. 
  69. ^ Niedermaier H (9 февраля 2012 г.). «Синтетические имитаторы антимикробных пептидов: новая волна антибиотиков». Химический факультет . Университет Джорджии. Архивировано из оригинала 28 октября 2016 г. Получено 27 октября 2016 г.
  70. ^ Kohn EM, Shirley DJ, Arotsky L, Picciano AM, Ridgway Z, Urban MW и др. (Февраль 2018 г.). «Роль катионных боковых цепей в антимикробной активности C18G». Molecules . 23 (2): 329. doi : 10.3390/molecules23020329 . PMC 6017431 . PMID  29401708. 
  71. ^ Шин Дж.М., Гвак Дж.В., Камараджан П., Фенно Дж.К., Рикард А.Х., Капила Ю.Л. (июнь 2016 г.). «Биомедицинское применение низина». Журнал прикладной микробиологии . 120 (6): 1449–1465. дои : 10.1111/jam.13033. ПМЦ 4866897 . ПМИД  26678028. 
  72. ^ Lee HT, Lee CC, Yang JR, Lai JZ, Chang KY (февраль 2015 г.). «Крупномасштабная структурная классификация антимикробных пептидов». BioMed Research International . 2015 : 475062. doi : 10.1155/2015/475062 . PMC 4426897. PMID  26000295 . 
  73. ^ Waghu FH, Gopi L, Barai RS, Ramteke P, Nizami B, Idicula-Thomas S (январь 2014 г.). "CAMP: Коллекция последовательностей и структур антимикробных пептидов". Nucleic Acids Research . 42 (выпуск базы данных): D1154–D1158. doi :10.1093/nar/gkt1157. PMC 3964954. PMID 24265220  . 
  74. ^ Shi GB, Kang XY, Dong FY, Liu YC, Zhu N (январь 2022 г.). «DRAMP 3.0: расширенный комплексный репозиторий данных об антимикробных пептидах». Nucleic Acids Research . 50 (выпуск базы данных): D488–D496. doi :10.1093/nar/gkab651. PMC 8728287. PMID  34390348 . 
  75. ^ Jhong JH, Chi YH, Li WC, Lin TH, Huang KY, Lee TY (январь 2019 г.). «dbAMP: интегрированный ресурс для изучения антимикробных пептидов с функциональной активностью и физико-химическими свойствами по данным транскриптома и протеома». Nucleic Acids Research . 47 (D1): D285–D297. doi :10.1093/nar/gky1030. PMC 6323920. PMID  30380085. 
  76. ^ Mooney C, Haslam NJ, Pollastri G, Shields DC (8 октября 2012 г.). «На пути к улучшенному открытию и дизайну функциональных пептидов: общие черты различных классов позволяют обобщённо прогнозировать биоактивность». PLOS ONE . ​​7 (10): e45012. Bibcode :2012PLoSO...745012M. doi : 10.1371/journal.pone.0045012 . PMC 3466233 . PMID  23056189. 
  77. ^ Mooney C, Haslam NJ, Holton TA, Pollastri G, Shields DC (май 2013 г.). «PeptideLocator: прогнозирование биоактивных пептидов в белковых последовательностях». Биоинформатика . 29 (9): 1120–1126. doi : 10.1093/bioinformatics/btt103 . hdl : 10197/10121 . PMID  23505299.
  78. ^ Müller AT, Gabernet G, Hiss JA, Schneider G (сентябрь 2017 г.). "modlAMP: Python для антимикробных пептидов". Биоинформатика . 33 (17): 2753–2755. doi : 10.1093/bioinformatics/btx285 . hdl : 20.500.11850/206770 . PMID  28472272.
  79. ^ Агравал П., Рагхава Г. П. (26 октября 2018 г.). «Прогнозирование антимикробного потенциала химически модифицированного пептида по его третичной структуре». Frontiers in Microbiology . 9 : 2551. doi : 10.3389/fmicb.2018.02551 . PMC 6212470. PMID  30416494 . 
  80. ^ Агравал П., Бхалла С., Чаудхари К., Кумар Р., Шарма М., Рагхава Г.П. (26 февраля 2018 г.). «Подход In Silico для прогнозирования противогрибковых пептидов». Frontiers in Microbiology . 9 : 323. doi : 10.3389/fmicb.2018.00323 . PMC 5834480. PMID  29535692 . 
  81. ^ Usmani SS, Bhalla S, Raghava GP (26 августа 2018 г.). «Прогнозирование противотуберкулезных пептидов на основе информации о последовательности с использованием классификатора ансамбля и гибридных признаков». Frontiers in Pharmacology . 9 : 954. doi : 10.3389/fphar.2018.00954 . PMC 6121089. PMID  30210341. 

Внешние ссылки