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곤충 유래 항균 펩타이드의 작용 기작
Mode of Action of Antimicrobial Peptides Identified from Insects 원문보기

생명과학회지 = Journal of life science, v.25 no.6 = no.182, 2015년, pp.715 - 723  

이희정 (경북대학교 자연과학대학 생명과학부) ,  이동건 (경북대학교 자연과학대학 생명과학부)

초록
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지구상에 존재하는 전체 동물 중 가장 큰 부분을 차지 하고 있는 곤충은 예로부터 인간의 식품, 농업, 산업, 의약 등의 일상 생활에 이용되어 왔다. 많은 수와 높은 영양학적 가치로 곤충의 생리활성물질이 미개발 생물자원으로 재평가 되고 있다. 곤충은 면역세포, 곤충 혈구세포, 효소들의 연쇄반응 혹은 항균 단백질/펩타이드 같은 방법으로 외부의 감염에 저항성을 가지게 된다. 항균 펩타이드는 곤충의 혈림프의 선천성 면역 시스템 중 주요한 성분중의 하나로 항생제 내성 균주의 출몰이 빈번하게 일어나 해결책으로 새로운 항생제 개발이 시급한 시점에서 유력한 후보물질로 주목 받고 있다. 곤충 유래 항균 펩타이드는 150개가 넘게 분리되었으며 크게 세크로핀, 디펜신, 글라이신/프롤린이 풍부한 펩타이드로 이루어진다. 이 논문에서, 향균 펩타이드를 생산하는 여러 곤충 중에서 벌, 소똥구리, 울도하늘소, 나비 그리고 울도하늘소에서 얻을 수 있는 펩타이드의 종류 그리고 작용 기작에 대해 알아보았다. 이 펩타이드들은 항균효과를 가지고 있으며 멜리틴을 제외하고 적혈구의 용혈 현상이 나타나지 않고 주로 세포막을 붕괴시키거나 세포자살기작을 유도하여 병원성 미생물의 성장을 억제한다. 곤충 유래 펩타이드와 같은 생리활성물질이 그 활용 가능성의 면에서 엄청난 가능성을 가지고 있어 이에 대한 연구는 앞으로 더 주목을 받을 것이다.

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Insects represent the largest class within the animal kingdom in terms of species number. Humans had been utilized insect in the broad area, including food, agriculture, industry, pharmaceuticals and so on. At present, insects are emerging as a leading group for identifying and extracting novel bioa...

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문제 정의

  • A single insect is known to produce about 10-15 peptides, with each peptide exhibiting a different activity spectrum. This review provides an overview on the classi- fication and representation of insect AMPs.
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참고문헌 (57)

  1. Andrä, J., Berninghausen, O. and Leippe, M. 2001. Cecropins, antibacterial peptides from insects and mammals, are potently fungicidal against Candida albicans. Med. Microbiol. Immunol. 189, 169-173. 

  2. Andres, E. and Dimarcg, L. 2007. Cationic antimicrobial peptides: from innate immunity study to drug development. Med. Mal. Infect. 37, 194-199. 

  3. Axén, A., Carlsson, A., Engström, A. and Bennich, H. 1997. Gloverin, an antibacterial protein from the immune hemolymph of Hyalophora pupae. Eur. J. Biochem. 247, 614-619. 

  4. Boman, H. G. 2000. Innate immunity and the normal microflora. Immunol. Rev. 173, 5-16. 

  5. Bulet, P., Dimarcq, J. L., Hetru, C., Lagueux, M., Charlet, M., Hegy, G., Van Dorsselaer, A. and Hoffmann, J. A. 1993. A novel inducible antibacterial peptide of Drosophila carries an O-glycosylated substitution. J. Biol. Chem. 268, 14893-14897. 

  6. Bulet, P., Hetru, C., Dimarcq, J. L. and Hoffmann, D. 1999. Antimicrobial peptides in insects; structure and function. Dev. Comp. Immunol. 23, 156-164. 

  7. Casteels, P., Ampe, C., Jacobs, F., Vaeck, M. and Tempst, P. 1989. Apidaecins: antibacterial peptides from honeybees. EMBO J. 8, 2387-2391. 

  8. Casteels, P., Ampe, C., Riviere, L., Van Damme, J., Elicone, C., Fleming, M., Jacobs, F. and Tempst, P. 1990. Isolation and characterization of abaecin, a major antibacterial response peptide in the honeybee (Apis mellifera). Eur. J. Biochem. 187, 381-386. 

  9. Chen, G. H., Hsu, M. P., Tan, C. H., Sung, H. Y., Kuo, C. G., Fan, M. J., Chen, H. M., Chen, S. and Chen, C. S. 2005. Cloning and characterization of a plant defensin VaD1 from azuki bean. J. Agric. Food Chem. 53, 982-988. 

  10. Cociancich, S., Bulet, P., Hetru, C. and Hoffmann, J. A. 1994. The inducible antibacterial peptides of insects. Parasitol. Today 10, 132-139. 

  11. Engstrom, P., Carlsson, A., Engstrom, A., Tao, J. Z. and Bennich, H. 1984. The antibacterial effect of attacins from the silk moth Hyalophora cecropia is directed against the outer membrane of Escherichia coli. EMBO J. 3, 3347-3351. 

  12. Fujiwara, S., Imai, J., Fujiwara, M., Yaeshima, T., Kawashima, T. and Kobayashi, K. 1990. A potent antibacterial protein in royal jelly. Purification and determination of the primary structure of royalisin. J. Biol. Chem. 265, 11333-11337. 

  13. Haine, E. R., Moret, Y., Siva-Jothy, M. T. and Rolff, J. 2008. Antimicrobial defense and persistent infection in insects. Science 21, 1257-1259. 

  14. Hancock, R. E. 2001. Cationic peptides: effectors in innate immunity and novel antimicrobials. Lancet. Infect. Dis. 1, 156-164. 

  15. Hider, R. C., Khader, F. and Tatham, A. S. 1983. Lytic activity of monomeric and oligomeric melittin. Biochim. Biophys. Acta. 728, 206-214. 

  16. Hristova, K., Dempsey, C. E. and White, S. H. 2001. Structure, location, and lipid perturbations of melittin at the membrane interface. Biophys. J. 80, 801-811. 

  17. Hwang, B., Hwang, J. S., Lee, J., Kim, J. K., Kim, S. R., Kim, Y. and Lee, D. G. 2011. Induction of yeast apoptosis by an antimicrobial peptide, Papiliocin. Biochem. Biophys. Res. Commun. 408, 89-93. 

  18. Hwang, B., Hwang, J. S., Lee, J. and Lee D. G. 2010. Antifungal properties and mode of action of psacotheasin, a novel knottin-type peptide derived from Psacothea hilaris. Biochem. Biophys. Res. Commun. 400, 352-357. 

  19. Hwang, B., Hwang, J. S., Lee, J. and Lee, D. G. 2011. The antifungal peptide, psacotheasin induces reactive oxygen species and triggers apoptosis in Candida albicans. Biochem. Biophys. Res. Commun. 405, 267-271. 

  20. Hwang, I. S., Hwang, J. S., Hwang, J. H., Choi, H., Lee, E., Kim, Y. and Lee, D. G. 2013. Synergistic effect and antibiofilm activity between the antimicrobial peptide coprisin and conventional antibiotics against opportunistic bacteria. Curr. Microbiol. 66, 46-60. 

  21. Hwang, J. S., Lee, J., Hwang, B., Nam, S. H., Yun, E. Y., Kim, S. R. and Lee, D. G. 2010. Isolation and characterization of Psacotheasin, a novel Knottin-type antimicrobial peptide, from Psacothea hilaris. J. Microbiol. Biotechnol. 20, 708-711. 

  22. Kim, J. K., Lee, E., Shin, S., Jeong, K. W., Lee, J. Y., Bae, S. Y., Kim, S. H., Lee, J., Kim, S. R., Lee, D. G., Hwang, J. S. and Kim, Y. 2011. Structure and function of papiliocin with antimicrobial and anti-inflammatory activities isolated from the swallowtail butterfly, Papilio xuthus. J. Biol. Chem. 286, 41296-41311. 

  23. Kim, S. R., Hong, M. Y., Park, S. W., Choi, K. H., Yun, E. Y., Goo, T. W., Kang, S. W., Suh, H. J., Kim, I. and Hwang, J. S. 2010. Characterization and cDNA cloning of a cecropin-like antimicrobial peptide, papiliocin, from the swallow-tail butterfly, Papilio xuthus. Mol. Cells. 29, 419-423. 

  24. Landon, C., Sodano, P., Hetru, C., Hoffmann, J. and Ptak, M. 1997. Solution structure of drosomycin, the first inducible antifungal protein from insects. Protein. Sci. 6, 1878- 1884. 

  25. Lay, F. T. and Anderson, M. A. 2005. Defensins-components of the innate immune system in plants. Curr. Protein Pept. Sci. 6, 85-101. 

  26. Lee, E., Jeong, K. W., Lee, J., Shin, A., Kim, J. K., Lee, J., Lee, D. G. and Kim, Y. 2013. Structure-activity relationships of cecropin-like peptides and their interactions with phospholipid membrane. BMB Rep. 46, 282-287. 

  27. Lee, E., Shin, A. and Kim, Y. 2015. Anti-inflammatory activities of cecropin A and its mechanism of action. Arch. Insect. Biochem. Physiol. 88, 31-44. 

  28. Lee, J., Han, S. Y., Ji, A. R., Park, J. K., Hong, I. H., Ki, M. R., Lee, E. M., Kim, A. Y., Lee, E. J., Hwang, J. S., Lee, J., Lee, D. G. and Jeong, K. S. 2013. Antimicrobial effects of coprisin on wounds infected with Staphylococcus aureus in rats. Wound. Repair. Regen. 21, 876-882. 

  29. Lee, J., Hwang, J. S., Hwang, B., Kim, J. K., Kim, S. R., Kim, Y. and Lee, D. G. 2010. Influence of the papiliocin peptide derived from Papilio xuthus on the perturbation of fungal cell membranes. FEMS Microbiol. Lett. 311, 70-75. 

  30. Lee, J., Hwang, J. S., Hwang, I. S., Cho, J., Lee, E., Kim, Y. and Lee D. G. 2012. Coprisin-induced antifungal effects in Candida albicans correlate with apoptotic mechanisms. Free Radic. Biol. Med. 52, 2302-2311. 

  31. Lee, J., Lee, D., Choi, H., Kim, H. H., Kim, H., Hwang, J. S., Lee, D. G. and Kim, J. I. 2014. Structure-activity relationships of the intramolecular disulfide bonds in coprisin, a defensin from the dung beetle. BMB Rep. 47, 625-630. 

  32. Lee, J. and Lee, D. G. 2014. Melittin triggers in Candida albicans through the reactive oxygen species-mediated mitochondria/caspase -dependent pathway. FEMS Microbiol. Lett. 355, 36-42. 

  33. Lee, M. T., Hung, W. C., Chen, F. Y. and Huang, H. W. 2008. Mechanism and kinetics of pore formation in membranes by water-soluble amphipathic peptides. Proc. Natl. Acad. Sci. USA 105, 5087-5092. 

  34. Lele, D. S., Talat, S., Kumari, S., Srivastava, N. and Kaur, K. J. 2015. Understanding the importance of glycosylated threonine and stereospecific action of Drosocin, a Proline rich antimicrobial peptide. Eur. J. Med. Chem. 92, 637-647. 

  35. Liang, Y., Wang, J. X., Zhao, X. F., Du, X. J., and Xue, J. F. 2006. Molecular cloning and characterization of cecropin from the housefly (Musca domestica), and its expression in Escherichia coli. Dev. Comp. Immunol. 30, 249-257. 

  36. Mygind, P. H., Fischer, R. L., Schnorr, K. M., Hansen, M. T., Sönksen, C. P., Ludvigsen, S., Raventós, D., Buskov, S., Christensen, B., De Maria, L., Taboureau, O., Yaver, D., Elvig-Jørgensen, S. G., Sørensen, M. V., Christensen, B. E., Kjaerulff, S., Frimodt-Moller, N., Lehrer, R. I., Zasloff, M. and Kristensen, H. H. 2005. Plectasin is a peptide antibiotic with therapeutic potential from a saprophytic fungus. Nature 437, 975-980. 

  37. Nagamine, K., Kayukawa, T., Hoshizaki, S., Matsuo, T., Shinoda, T. and Ishikawa, Y. 2014. Cloning, phylogeny, and expression analysis of the Broad-Complex gene in the longicorn beetle Psacothea hilaris. Springerlpus 5, 539. 

  38. Narayanan, S., Modak, J. K., Ryan, C. S., Garcia-Bustos, J., Davies, J. K. and Roujeinikova, A. 2014. Mechanism of Escherichia coli resistance to Pyrrhocoricin. Antimicrob. Agents. Chemother. 58, 2754-2762. 

  39. Otvos, L. Jr. 2000. Antibacterial peptides isolated from insects. J. Pept. Sci. 6, 497-511. 

  40. Pandey, B. K., Ahmad, A., Asthana, N., Azmi, S., Srivastava, R. M., Srivastava, S., Verma, R., Vishwakarma, A. L. and Ghosh, J. K. 2010. Cell-selective lysis by novel analogues of melittin against human red blood cells and Escherichia coli. Biochemistry 49, 7920-7929. 

  41. Park, C. and Lee, D. G. 2010. Melittin induces apoptotic features in Candida albicans. Biochem. Biophys. Res. Commun. 394, 170-172. 

  42. Park, S. C., Kim, J. Y., Shin, S. O., Jeong, C. Y., Kim, M. H., Shin, S. Y., Cheong, G. W., Park, Y. and Hahm, K. S. 2006. Investigation of toroidal pore and oligomerization by melittin using transmission electron microscopy. Biochem. Biophys. Res. Commun. 343, 222-228. 

  43. Rahnamaeian, M., Cytryńska, M., Zdybicka-Barabas, A., Dobslaff, K., Wiesner, J., Twyman, R. M., Zuchner, T., Sadd, B. M., Regoes, R. R., Schmid-Hempel, P. and Vilcinskas, A. 2015. Insect antimicrobial peptides show potentiating functional interactions against Gram-negative bacteria. Proc. Biol. Sci. 282, 1806. 

  44. Ramamoorthy, V., Zhao, X., Snyder, A. K., Xu, J. R. and Shah, D. M. 2007. Two mitogen-activated protein kinase signalling cascades mediate basal resistance to antifungal plant defensins in Fusarium graminearum. Cell. Microbiol. 9, 1491- 1506. 

  45. Samakovlis, C., Kylsten, P., Kimbrell, D. A., Engström, A. and Hultmark, D. 1991. The andropin gene and its product, a male-specific antibacterial peptide in Drosophila melanogaster. EMBO J. 10, 163-169 

  46. Scocchi, M., Tossi, A. and Gennaro, R. 2011. Proline-rich antimicrobialpeptides: converging to a non-lytic mechanism of action. Cell. Mol. Life. Sci. 68, 2317-2330. 

  47. Slocinska, M., Marciniak, P. and Rosinski, G. 2008. Insects antiviral and anticancer peptides: new leads for the future?. Protein. Pept. Lett. 15, 578-585. 

  48. Steiner, H., Hultmark, D., Engström, A., Bennich, H. and Boman, H. G. 1981. Sequence and specificity of two antibacterial proteins involved in insect immunity. Nature 292, 246-248. 

  49. Takeuchi, K., Takahashi, H., Sugai, M., Iwai, H., Kohno, T., Sekimizu, K., Natori, S. and Shimada, I. 2004. Channel-forming membrane permeabilization by an antibacterial protein, sapecin: determination of membrane-buried and oligomerization surfaces by NMR. J. Biol. Chem. 279, 4981-4987. 

  50. Terra, R. M., Guimarães, J. A. and Verli, H. 2007. Structural and functional behavior of biologically active monomeric melittin. J. Mol. Graph. Model. 25, 767-772. 

  51. Thevissen, K., Kristensen, H. H., Thomma, B. P., Cammue, B. P. and François, I. E. 2007. Therapeutic potential of antifungal plant and insect defensins. Drug. Discov. Today 12, 966-971. 

  52. Thomma, B. P., Cammue, B. P. and Thevissen, K. 2002. Plant defensins. Planta 216, 193-202. 

  53. Thomma, B. P., Cammue, B. P. and Thevissen, K. 2003. Mode of action of plant defensins suggests therapeutic potential. Curr. Drug. Targets. Infect. Disord. 3, 1-8. 

  54. Vizioli, J., Bulet, P., Charlet, M., Lowenberger, C., Blass, C., Müller, H. M., Dimopoulos, G., Hoffmann, J., Kafatos F. C. and Richman, A. 2000. Cloning and analysis of a cecropin gene from the malaria vector mosquito, Anopheles gambiae. Insect. Mol. Biol. 9, 75-84. 

  55. Yang, L., Harroun, T. A., Weiss, T. M., Ding, L. and Huang, H. W. 2001. Barrel-stave model or toroidal model? A case study on melittin pores. Biophys. J. 8, 1475-1485. 

  56. Yi H. Y., Chowdhury, M., Huang, Y. D. and Yu, X. Q. 2014. Insect antimicrobial peptides and their applications. Appl. Microbiol. Biotechnol. 98, 5807-5822. 

  57. Zhu, W. L., Song, Y. M., Park, Y., Park, T. H., Yang, S. T., Kim, J. I., Park, I. S., Hahm, K. S. and Shin, S. Y. 2007. Substitution of the leucine zipper sequence in melittin with peptoid residues affects self-association, cell selectivity, and mode of action. Biochim. Biophys. Acta. 1768, 1506-1517. 

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