Пепсиноген (слева) и пепсин. Зеленым показан пептид активации https://pdb101.rcsb.org/motm/12
Пепсиноген (слева) и пепсин. Зеленым показан пептид активации https://pdb101.rcsb.org/motm/12
Подготовила Юлия Васильева
Антимикробные пептиды (АМП) — перспективная альтернатива традиционным антибиотикам. Они являются компонентами врожденной иммунной системы практически всех живых организмов. В отличие от привычных нам антибиотиков, они в основном действуют путем связывания с микробными мембранами за счет электростатического или гидрофобного взаимодействия, что приводит к гибели клетки.
Ученые еще в 1998 году обнаружили, что фрагменты пепсиногена А лягушки-быка Rana catesbeiana обладает мощным антимикробным действием. Также были проверены фрагменты пептидов человека и обезьян, но их активность оказалась низкой.
Сравнительно недавно этот вопрос снова заинтересовал ученых. Исследователи из Массачусетского технологического института и Неаполитанского университета имени Фридриха II создали алгоритм поиска скрытых АМП, который обнаружил ряд биоактивных пептидов, полученных из белков человека, растений и даже архей. Алгоритм основан на линейной корреляции между антимикробной активностью АМП, выраженной как log (1000/МИК), и специально рассчитанным показателем, который определяется аминокислотным составом пептида и переменными, описывающими вклад заряда и гидрофобности.
Используя этот метод, ученые проанализировали более 2000 белков человека и обнаружили около 800 пептидов с потенциальной антимикробной активностью. Недавняя статья посвящена фрагментам пепсиногена А3 — PAP-A3 (это так называемый пептид активации — N-концевой фрагмент пепсиногена, который защищает активный сайт фермента и отщепляется в кислой среде желудка) и двух фрагментов PAP-A3, IMY25 и FLK22.
Активность этих пептидов против распространенных пищевых патогенов, таких как Escherichia coli, Salmonella spp., Enterococcus faecalis и др., определяли в нейтральной среде и при pH 3,5, характерном для человеческого желудка. Минимальные ингибирующие концентрации составили 1,56−50 мкM, причем не было выявлено токсическое действие на человеческие клетки. Все три пептида также протестировали in vivo, в модели инфекции на мышах (царапина на коже): PAP-A3 уменьшил примерно на четыре порядка величину бактериальной нагрузки Pseudomonas aeruginosa, а IMY25 и FLK22 — на два порядка. По мнению авторов, на основе PAP-A3 и его фрагментов целесообразно разрабатывать противомикробные агенты.
Источники
Pane, K et al. // Identification of Novel Cryptic Multifunctional Antimicrobial Peptides from the Human Stomach Enabled by a Computational–Experimental Platform.// ACS Synthetic Biology, 2018; DOI: 10.1021/acssynbio.8b00084
Показать все 0 комментария