コモドドラゴン風の合成ペプチドDRGN-1は、混合バイオフィルム感染した傷の創傷治癒を促進する

カチオン性抗菌ペプチドは、治療薬として高い可能性を秘めた多機能分子です。VK25と呼ばれるKomodo Dragon（Varanus komodoensis）のヒストンH1由来ペプチドを特定しました。このペプチドをインスピレーションとして使用して、DRGN-1と呼ばれる合成ペプチドを設計しました。Pseudomonas Aeruginosaと黄色ブドウ球菌に対する両方のペプチドの抗菌薬および抗バイオフィルム活性を評価しました。VK25を超えるDRGN-1は、強力な抗菌性および抗バイオフィルム活性を示し、透過性細菌膜を示しました。創傷治癒は、非感染と混合バイオフィルム（緑膿菌と黄色ブドウ球菌）の両方のバイオフィルムの両方で、DRGN-1によって大幅に増強されました。創傷治癒メカニズムを解明するために使用されるスクラッチ創傷閉鎖アッセイでは、ペプチドは、マイトマイシンC（増殖阻害剤）およびAG1478（表皮成長因子受容体阻害剤）によって阻害されたヘカケラチノサイト細胞の移動を促進しました。DRGN-1は、EGFR-STAT1/3経路も活性化しました。したがって、DRGN-1は、局所創傷治療として使用する候補者です。創傷感染は大きな懸念事項です。細菌耐性の出現した急速な広がりによってますます複雑になりました。新規合成ペプチドDRGN-1（コモドドラゴンから同定されたペプチドに触発された）は、ポリ微生物のクリアランスと治癒を促進する病原体指向および宿主指向の活性を示します（Pseudomonas aeruginosa＆Staphylococcus aureus）Biofilm感染した創傷を示します。このペプチドの有効性は、細菌に作用してバイオフィルムを破壊する能力のみに起因することはできませんが、ケラチノサイトの移動をプロモートするペプチドの能力も反映しています。マウスモデルに適用すると、DRGN-1で治療された感染した創傷は、未処理の傷、または他のペプチドで治療された創傷よりも著しく速く治癒しました。宿主指向の作用メカニズムは、EGFR-STAT1/3経路を介して行われると判断されました。病原体指向の作用メカニズムは、抗バイオフィルム活性と膜透過を介した抗菌活性を介して行われると判断されました。この新規ペプチドは、感染した傷を治療するための将来の治療薬としての可能性がある可能性があります。

Cationic antimicrobial peptides are multifunctional molecules that have a high potential as therapeutic agents. We have identified a histone H1-derived peptide from the Komodo dragon (Varanus komodoensis), called VK25. Using this peptide as inspiration, we designed a synthetic peptide called DRGN-1. We evaluated the antimicrobial and anti-biofilm activity of both peptides against Pseudomonas aeruginosa and Staphylococcus aureus. DRGN-1, more than VK25, exhibited potent antimicrobial and anti-biofilm activity, and permeabilized bacterial membranes. Wound healing was significantly enhanced by DRGN-1 in both uninfected and mixed biofilm (Pseudomonas aeruginosa and Staphylococcus aureus)-infected murine wounds. In a scratch wound closure assay used to elucidate the wound healing mechanism, the peptide promoted the migration of HEKa keratinocyte cells, which was inhibited by mitomycin C (proliferation inhibitor) and AG1478 (epidermal growth factor receptor inhibitor). DRGN-1 also activated the EGFR-STAT1/3 pathway. Thus, DRGN-1 is a candidate for use as a topical wound treatment. Wound infections are a major concern; made increasingly complicated by the emerging, rapid spread of bacterial resistance. The novel synthetic peptide DRGN-1 (inspired by a peptide identified from Komodo dragon) exhibits pathogen-directed and host-directed activities in promoting the clearance and healing of polymicrobial (Pseudomonas aeruginosa & Staphylococcus aureus) biofilm infected wounds. The effectiveness of this peptide cannot be attributed solely to its ability to act upon the bacteria and disrupt the biofilm, but also reflects the peptide's ability to promsote keratinocyte migration. When applied in a murine model, infected wounds treated with DRGN-1 healed significantly faster than did untreated wounds, or wounds treated with other peptides. The host-directed mechanism of action was determined to be via the EGFR-STAT1/3 pathway. The pathogen-directed mechanism of action was determined to be via anti-biofilm activity and antibacterial activity through membrane permeabilization. This novel peptide may have potential as a future therapeutic for treating infected wounds.