동해에 서식하는 비단 멍게 (Halocynthia aurantium)의 혈액세포에서 정제된 항균 펩타이드인 halocidin은 다양한 박테리아들에 대한 높은 항균 활성을 가지고 있으며, 각 각 18개와 15개의 아미노산으로 구성된 18mer, 15mer가 이황화 결합에 의해 결합된 hetero-dimer로서 존재함이 이전 연구를 통하여 밝혀졌다. 이러한 halocidin의 아미노산 일부를 치환 및 절단을 통하여 다양한 유도체들을 합성하였고, 그중에서 가장 강한 항균 및 항진균 활성을 갖는 항균 ...
동해에 서식하는 비단 멍게 (Halocynthia aurantium)의 혈액세포에서 정제된 항균 펩타이드인 halocidin은 다양한 박테리아들에 대한 높은 항균 활성을 가지고 있으며, 각 각 18개와 15개의 아미노산으로 구성된 18mer, 15mer가 이황화 결합에 의해 결합된 hetero-dimer로서 존재함이 이전 연구를 통하여 밝혀졌다. 이러한 halocidin의 아미노산 일부를 치환 및 절단을 통하여 다양한 유도체들을 합성하였고, 그중에서 가장 강한 항균 및 항진균 활성을 갖는 항균 펩타이드를 선별하였다. Halocidin의 18mer N-말단 부분에 Lys을 추가 한 형태로 합성된 19mer(K19Hc)를 homo-dimer로 제작하여 Di-K19Hc라 명명하였으며, K19Hc와 halocidin의 15mer를 결합시켜 hetero-dimer로 만든 펩타이드를 Khal이라 명명하였다. Di-K19Hc는 다양한 균주들에 대해 높은 항균 활성을 보유하고 있지만, 사람 혈청 조건하에서 혈청 단백질과 결합하여 항균활성을 잃으며, 높은 용혈활성 갖는 문제점이 나타났다. 반면에 Khal이라 명명된 hetero-dimer는 항균활성이 homo-dimer인 Di-K19Hc와 비교하여 낮은 항균 활성을 지니지만, 혈청 조건하에서도 일정한 항균활성을 유지하며, 적혈구에 대한 낮은 세포독성을 보유함이 확인되었다. 그러나 Khal은 그람음성 박테리아에 대한 낮은 항균활성과 salt 조건하에서 항균 활성이 대폭 감소되어 대체 항생물질 후보로서는 문제가 있음이 밝혀졌다. Salt가 존재하는 환경에서 높은 활성을 유지하며, 적혈구에 대한 세포독성은 낮은 구조를 고안하기위해, halocidin의 18mer를 기준으로 4개의 유도체들을 합성하였으며 이들 유도체들의 동형-이량체와 halocidin의 15mer를 이용한 이형-이량체를 만들어 항 미생물 및 용혈 활성을 비교 분석하였다. 18mer N-말단 부분을 KWKN, KWKL, KWK, KWKK등의 형태로 합성된 펩타이드들에 대한 연구결과, 이전 연구들에서 밝혀진 바와 같이 동형-이량체로 존재할 때, salt 조건하에서도 높은 항균활성을 유지하나, 동형-이량체보다 이형-이량체로 존재할 때 용혈활성이 크게 감소하는 것으로 나타났으며, 이들 유도체들 중 KWKK 구조를 갖는 펩타이드가 가장 높은 항균활성과 낮은 용혈활성을 나타내었다. 따라서 KWKK 형태의 halocidin 유도체가 이상적인 펩타이드 항생제를 개발을 위한 구조로 판단되며, 항생제로서의 안정성을 확인하는 실험이 진행돼야 할 것이다. 본 본문은 이러한 halocidin 유도체들에 대하 구조와 활성 간에 관계를 밝히는 논문이다.
동해에 서식하는 비단 멍게 (Halocynthia aurantium)의 혈액세포에서 정제된 항균 펩타이드인 halocidin은 다양한 박테리아들에 대한 높은 항균 활성을 가지고 있으며, 각 각 18개와 15개의 아미노산으로 구성된 18mer, 15mer가 이황화 결합에 의해 결합된 hetero-dimer로서 존재함이 이전 연구를 통하여 밝혀졌다. 이러한 halocidin의 아미노산 일부를 치환 및 절단을 통하여 다양한 유도체들을 합성하였고, 그중에서 가장 강한 항균 및 항진균 활성을 갖는 항균 펩타이드를 선별하였다. Halocidin의 18mer N-말단 부분에 Lys을 추가 한 형태로 합성된 19mer(K19Hc)를 homo-dimer로 제작하여 Di-K19Hc라 명명하였으며, K19Hc와 halocidin의 15mer를 결합시켜 hetero-dimer로 만든 펩타이드를 Khal이라 명명하였다. Di-K19Hc는 다양한 균주들에 대해 높은 항균 활성을 보유하고 있지만, 사람 혈청 조건하에서 혈청 단백질과 결합하여 항균활성을 잃으며, 높은 용혈활성 갖는 문제점이 나타났다. 반면에 Khal이라 명명된 hetero-dimer는 항균활성이 homo-dimer인 Di-K19Hc와 비교하여 낮은 항균 활성을 지니지만, 혈청 조건하에서도 일정한 항균활성을 유지하며, 적혈구에 대한 낮은 세포독성을 보유함이 확인되었다. 그러나 Khal은 그람음성 박테리아에 대한 낮은 항균활성과 salt 조건하에서 항균 활성이 대폭 감소되어 대체 항생물질 후보로서는 문제가 있음이 밝혀졌다. Salt가 존재하는 환경에서 높은 활성을 유지하며, 적혈구에 대한 세포독성은 낮은 구조를 고안하기위해, halocidin의 18mer를 기준으로 4개의 유도체들을 합성하였으며 이들 유도체들의 동형-이량체와 halocidin의 15mer를 이용한 이형-이량체를 만들어 항 미생물 및 용혈 활성을 비교 분석하였다. 18mer N-말단 부분을 KWKN, KWKL, KWK, KWKK등의 형태로 합성된 펩타이드들에 대한 연구결과, 이전 연구들에서 밝혀진 바와 같이 동형-이량체로 존재할 때, salt 조건하에서도 높은 항균활성을 유지하나, 동형-이량체보다 이형-이량체로 존재할 때 용혈활성이 크게 감소하는 것으로 나타났으며, 이들 유도체들 중 KWKK 구조를 갖는 펩타이드가 가장 높은 항균활성과 낮은 용혈활성을 나타내었다. 따라서 KWKK 형태의 halocidin 유도체가 이상적인 펩타이드 항생제를 개발을 위한 구조로 판단되며, 항생제로서의 안정성을 확인하는 실험이 진행돼야 할 것이다. 본 본문은 이러한 halocidin 유도체들에 대하 구조와 활성 간에 관계를 밝히는 논문이다.
Halocidin is a heterodimer antimicrobial peptide previously isolated from the tunicate Halocynthia aurantium. Based on the larger monomer (18Hc) of halocidin, four halocidin congeners(KWKN, KWKL, KWK and KWKK), which have lysine residues in replace of leucine, asparagine and have a lysine added to t...
Halocidin is a heterodimer antimicrobial peptide previously isolated from the tunicate Halocynthia aurantium. Based on the larger monomer (18Hc) of halocidin, four halocidin congeners(KWKN, KWKL, KWK and KWKK), which have lysine residues in replace of leucine, asparagine and have a lysine added to the amino terminus of the 18Hc molecule, were prepared. Each peptide was also converted into a homodimeric and heterodimeric version. The antimicrobial activities of halocidin congeners were dramatically increased, suggesting that the full length of 18Hc is required for maintaining its maximum antimicrobial activity. Dimer forms of halocidin congeners exhibited stronger antimicrobial activities than the monomer of the corresponding peptide. six dimer peptides (KWKN-homodimer, KWKN-heterodimer, KWKL-homodimer, KWK-homodimer, KWKK-homodimer and KWKK-heterodimer) were analyzed for antimicrobial activities against 10 clinically isolated antibiotic-resistant bacteria in elevated concentrations of NaCl or MgCl2. Of the peptides studied here, KWKK-heterodimer retained invariably strong activity against all bacteria in diverse conditions and also showed much reduced hemolytic activity against human erythrocytes.
Halocidin is a heterodimer antimicrobial peptide previously isolated from the tunicate Halocynthia aurantium. Based on the larger monomer (18Hc) of halocidin, four halocidin congeners(KWKN, KWKL, KWK and KWKK), which have lysine residues in replace of leucine, asparagine and have a lysine added to the amino terminus of the 18Hc molecule, were prepared. Each peptide was also converted into a homodimeric and heterodimeric version. The antimicrobial activities of halocidin congeners were dramatically increased, suggesting that the full length of 18Hc is required for maintaining its maximum antimicrobial activity. Dimer forms of halocidin congeners exhibited stronger antimicrobial activities than the monomer of the corresponding peptide. six dimer peptides (KWKN-homodimer, KWKN-heterodimer, KWKL-homodimer, KWK-homodimer, KWKK-homodimer and KWKK-heterodimer) were analyzed for antimicrobial activities against 10 clinically isolated antibiotic-resistant bacteria in elevated concentrations of NaCl or MgCl2. Of the peptides studied here, KWKK-heterodimer retained invariably strong activity against all bacteria in diverse conditions and also showed much reduced hemolytic activity against human erythrocytes.
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