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Probiotics and antimicrobial proteins2022Apr01Vol.14issue(2)

強力な抗菌活性を持つZataria Multiflora Boissに由来する、アルファヘリカルペプチド、デンドロシンZm1の分離と化学的特性評価

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文献タイプ:
  • Journal Article
  • Research Support, Non-U.S. Gov't
概要
Abstract

今日、抗生物質に対する微生物の耐性が大きな課題となっています。この問題を克服するには、抗菌活性に関する研究に加えて、新薬の開発が不可欠です。化学成分の中で、抗菌ペプチド(AMPS)は抗菌活性を示し、適切な抗菌薬候補として選択できます。この研究では、〜3716.48 Daの分子量を持つデンドロシンZM1と呼ばれる新しい抗菌ペプチドをZataria Multiflora Boiss(ZM)から分離し、硫酸アンモニウムおよび逆相HPLC時代撮影で沈殿させて精製しました。その後、エドマンの劣化を介してシーケンスされました。インシリコ法は、デンドロシンZM1の物理化学的特性を調べるために使用されました。この研究では、4つの参照株(グラム陽性およびグラム陰性)と1つの臨床バンコマイシン耐性黄色ブドウ球菌株を使用して、抗菌活性を調査しました。さらに、細胞毒性と溶血活性を調べるために、それぞれHEK-293細胞株とヒト赤血球(RBC)を使用しました。アンプとしてのデンドロシンZM1の物理化学的特性の評価は、+7の正味電荷と54%の疎水性率を示しました。このペプチドには、両親媒性アルファヘリックコンフォメーションがありました。4-16μg/mLの最小阻害濃度(MICS)で、試験株に対する広範囲の抗菌活性を示しました。その上、このペプチドは、MIC範囲で無視できる溶血と細胞毒性を示しました。また、20〜80°Cの温度で熱安定性を示し、広いpH範囲(6.0から10.0)で活性でした。全体として、現在の結果は、デンドロシンZM1を顕著な抗菌候補候補として示唆しました。

今日、抗生物質に対する微生物の耐性が大きな課題となっています。この問題を克服するには、抗菌活性に関する研究に加えて、新薬の開発が不可欠です。化学成分の中で、抗菌ペプチド(AMPS)は抗菌活性を示し、適切な抗菌薬候補として選択できます。この研究では、〜3716.48 Daの分子量を持つデンドロシンZM1と呼ばれる新しい抗菌ペプチドをZataria Multiflora Boiss(ZM)から分離し、硫酸アンモニウムおよび逆相HPLC時代撮影で沈殿させて精製しました。その後、エドマンの劣化を介してシーケンスされました。インシリコ法は、デンドロシンZM1の物理化学的特性を調べるために使用されました。この研究では、4つの参照株(グラム陽性およびグラム陰性)と1つの臨床バンコマイシン耐性黄色ブドウ球菌株を使用して、抗菌活性を調査しました。さらに、細胞毒性と溶血活性を調べるために、それぞれHEK-293細胞株とヒト赤血球(RBC)を使用しました。アンプとしてのデンドロシンZM1の物理化学的特性の評価は、+7の正味電荷と54%の疎水性率を示しました。このペプチドには、両親媒性アルファヘリックコンフォメーションがありました。4-16μg/mLの最小阻害濃度(MICS)で、試験株に対する広範囲の抗菌活性を示しました。その上、このペプチドは、MIC範囲で無視できる溶血と細胞毒性を示しました。また、20〜80°Cの温度で熱安定性を示し、広いpH範囲(6.0から10.0)で活性でした。全体として、現在の結果は、デンドロシンZM1を顕著な抗菌候補候補として示唆しました。

Today, resistance of microorganisms to antibiotics has become a major challenge. To overcome this problem, development of new drugs, besides research on their antibacterial activity, is essential. Among chemical components, antimicrobial peptides (AMPs) exhibit antibacterial activity and can be selected as suitable antimicrobial candidates. In this study, a novel antimicrobial peptide, called dendrocin-ZM1, with a molecular weight of ~3716.48 Da, was isolated from Zataria multiflora Boiss (ZM) and purified via precipitation with ammonium sulfate and reverse-phase HPLC chromatography; it was then sequenced via Edman degradation. The in silico method was used to examine the physicochemical properties of dendrocin-ZM1. In this study, four reference strains (gram-positive and gram-negative) and one clinical vancomycin-resistant Staphylococcus aureus strain were used to survey the antimicrobial activities. Moreover, to examine cytotoxicity and hemolytic activity, a HEK-293 cell line and human red blood cells (RBCs) were used, respectively. Evaluation of the physicochemical properties of dendrocin-ZM1, as an AMP, indicated a net charge of + 7 and a hydrophobicity percentage of 54%. This peptide had an amphipathic alpha-helical conformation. It exhibited broad-spectrum antibacterial activities against the tested strains at minimum inhibitory concentrations (MICs) of 4-16 μg/mL. Besides, this peptide showed negligible hemolysis and cytotoxicity in the MIC range. It also exhibited heat stability at temperatures of 20 to 80 °C and was active in a broad pH range (from 6.0 to 10.0). Overall, the present results suggested dendrocin-ZM1 as a remarkable antimicrobial candidate.

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