カチオン性両親媒性ペプチド：自然に触発された合成抗菌剤

抗菌性ペプチドは、多細胞生物で遍在しており、進化の成功とライフサイクルを通して防御メカニズムとして機能しています。これらのペプチドは、特徴的なβシートリッチな構造を持ついくつかのジスルフィド結合システイン残基を含む50未満のアミノ酸の短いカチオン性両親媒性ポリペプチドまたはヘリックスと油圧側の片側にある疎水性側鎖を伴う線形αヘリカル立体構造を含む短いアミノ酸です。反対側のチェーン。抗菌ペプチドは、ペプチドのカチオン性側鎖と負に帯電した細胞表面の間の静電相互作用を介した直接的な細胞表面損傷、または宿主防御システムの間接的な調節のいずれかによって、細菌細胞溶解を引き起こします。静電相互作用は、細菌の細胞膜の破壊に続いて、細胞成分の漏れ、最後に細菌細胞死につながります。細胞損傷の異常なメカニズムのため、抗菌ペプチドは薬物耐性細菌に対して効果的であるため、特定の場合は古典的な抗生物質よりも効果的であることが証明される可能性があります。現在、6つの王国（細菌、古細菌、原生生物、菌類、植物、および動物）からの約3000の天然抗菌ペプチドが分離され、配列決定されています。しかし、抗生物質耐性細菌によって引き起こされる細菌感染症の治療のための臨床試験および/または商業開発段階にあるのはそのうちの数人だけです。さらに、高構造の複雑さ、貧弱な薬物動態特性、および天然の抗菌ペプチドの低い抗菌活性が医薬品開発の進行を妨げます。これらのハードルを克服するために、研究者は修飾と自然にインスパイアされた合成抗菌ペプチドにますます関心を持っています。このレビューでは、抗菌ペプチドに関する最近の研究のいくつかについて説明しています。

Antimicrobial peptides are ubiquitous in multicellular organisms and have served as defense mechanisms for their successful evolution and throughout their life cycle. These peptides are short cationic amphiphilic polypeptides of fewer than 50 amino acids containing either a few disulfide-linked cysteine residues with a characteristic β-sheet-rich structure or linear α-helical conformations with hydrophilic side chains at one side of the helix and hydrophobic side chains on the other side. Antimicrobial peptides cause bacterial cell lysis either by direct cell-surface damage via electrostatic interactions between the cationic side chains of the peptide and the negatively charged cell surface, or by indirect modulation of the host defense systems. Electrostatic interactions lead to bacterial cell membrane disruption followed by leakage of cellular components and finally bacterial cell death. Because of their unusual mechanism of cell damage, antimicrobial peptides are effective against drug-resistant bacteria and may therefore prove more effective than classical antibiotics in certain cases. Currently, around 3000 natural antimicrobial peptides from six kingdoms (bacteria, archaea, protists, fungi, plants, and animals) have been isolated and sequenced. However, only a few of them are under clinical trials and/or in the commercial development stage for the treatment of bacterial infections caused by antibiotic-resistant bacteria. Moreover, high structural complexity, poor pharmacokinetic properties, and low antibacterial activity of natural antimicrobial peptides hinder their progress in drug development. To overcome these hurdles, researchers have become increasingly interested in modification and nature-inspired synthetic antimicrobial peptides. This review discusses some of the recent studies reported on antimicrobial peptides.