リポペプチド抗生物質イトリンAとの水性リン脂質二重層の相互作用の生物物理学的研究

Iturin Aは、強力な抗真菌作用を示す亜種の培地から抽出されたリポペプチドです。イトリンAとディミリストイルホスファチジルコリン（DMPC）の多層小胞との相互作用は、遠心分離中に堆積しなかった構造を誘導しました。負の染色後の電子顕微鏡検査により、30 mol％で、イトリンA/DMPC小胞が見えるが、純粋なDMPCによって形成されたものよりも小さいことが示されました。低濃度のイトリンAでの微分走査熱量測定後に得られたDMPC/iturinaのサーモグラムは、純粋なリン脂質によって形成され、もう1つはリポペプペプチドとリン脂質錯体によって形成された2つの横相相の存在を示すと解釈されました。2 mol％などの低濃度でも検出されます。蛍光消光実験により、リポペプチドのd-tyr残基が水性媒体に完全にアクセス可能であることを示し、イトリンAの極部は膜疎水性のゆっくりした口蓋の外側に位置していることを示しています。構造変動のために、脂質複合体が蓄積されている領域で膜バリア特性が損傷する可能性が高く、これがその生物活性の根拠の1つである可能性が高いと結論付けられました。Iturin-Aは、流体形態のジエライドオイルホスファチジルエタノールアミン（DEPE）膜を大幅に不安定化することもでき、X線回折の相関が低い新しい構造を生成し、31p NMR分光法では二重等位信号を含むスペクトルを生成しました。Iturin Aは、DePEがH（II）逆六角形以外の段階を採用するようにDePEを誘導することが示されており、このリポペプチドは膜の曲率を変更できることを強調しています。これは、その生物活動の別の基盤かもしれません。

Iturin A is a lipopeptide extracted from the culture media of Bacillus subtilis which shows a strong antifungal action. The interaction of iturin A with multilamellar vesicles of dimyristoylphosphatidylcholine (DMPC) induced structures which did not sediment during centrifugation. Electron microscopy after negative staining showed that, at 30 mol%, iturin A/DMPC vesicles were visible but smaller than those formed by pure DMPC. Thermograms of DMPC/iturinA obtained after differential scanning calorimetry, at low concentrations of iturin A, were interpreted as indicating the presence of two laterally separated phases, one formed by pure phospholipid and the other by lipopeptide-phospholipid complexes, these two separated phases being already detected even at low concentrations such as 2 mol%. Fluorescence quenching experiments showed that the D-Tyr residue of the lipopeptide was fully accessible to the aqueous medium, indicating that the polar part of iturin A is located outside of the membrane hydrophobic palisade. It was concluded that the membrane barrier properties are likely to be damaged in the area where the lipid complexes are accumulated, due to structural fluctuations, and this may be one of the bases of its biological activity. Iturin-A was also able to greatly destabilize dielaidoylphosphatidylethanolamine (DEPE) membranes in the fluid form, producing a new structure which had a poor correlation in X-ray diffraction, and in 31P NMR spectroscopy gave rise to a spectrum containing a double isotropic signal. Iturin A was shown to induce DEPE to adopt phases other than H(II) inverted hexagonal, underlining that this lipopeptide is capable of modifying the curvature of the membrane, which may also be important in explaining the tendency of iturin A to create small vesicles and which may be another of the bases of its biological activity.