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黄色ブドウ球菌によって引き起こされるウシ乳腺炎は、乳製品セクターに大きな経済的影響を与えます。新しい治療法の重要な必要性があるため、抗生物質の代替として抗毒性戦略が注目を集めています。ここでは、乳房炎の重症度に関連する黄色ブドウ球菌の毒性因子であるヘモリシンの産生/活性を阻害する新しい化合物を特定することを目指しました。抗溶血活性を示す化合物の多様なソースから得られたバチルス株をスクリーニングしました。我々の結果は、Bacillus spp。特定の濃度での黄色ブドウ球菌の溶血活性を完全に防止しました。精製に続いて、イトリン、フェンガイシン、およびサルファーファンの両方が、黄色ブドウ球菌によって引き起こされる溶血を減らすことができ、イトリンは最高の抗溶血活性（最大76％の減少）を示しました。リポペプチドは、翻訳後レベルで効果を示しました。分子ドッキングシミュレーションは、これらの化合物がヘモリシンに結合し、酵素作用を妨げる可能性があることを実証しました。最後に、分子ダイナミクス分析は、ヘモリシン活性の重要な残基の一般的な安定性と、イトリンとこれらの残基間の水素結合の存在と、長期的な相互作用を示したことを示しました。私たちのデータは、リポペプチドの抗溶血活性を初めて明らかにし、黄色ブドウ球菌によって引き起こされるウシ乳房炎を制御するための抗毒性療法としてのイトリンの潜在的な応用を強調しています。
黄色ブドウ球菌によって引き起こされるウシ乳腺炎は、乳製品セクターに大きな経済的影響を与えます。新しい治療法の重要な必要性があるため、抗生物質の代替として抗毒性戦略が注目を集めています。ここでは、乳房炎の重症度に関連する黄色ブドウ球菌の毒性因子であるヘモリシンの産生/活性を阻害する新しい化合物を特定することを目指しました。抗溶血活性を示す化合物の多様なソースから得られたバチルス株をスクリーニングしました。我々の結果は、Bacillus spp。特定の濃度での黄色ブドウ球菌の溶血活性を完全に防止しました。精製に続いて、イトリン、フェンガイシン、およびサルファーファンの両方が、黄色ブドウ球菌によって引き起こされる溶血を減らすことができ、イトリンは最高の抗溶血活性（最大76％の減少）を示しました。リポペプチドは、翻訳後レベルで効果を示しました。分子ドッキングシミュレーションは、これらの化合物がヘモリシンに結合し、酵素作用を妨げる可能性があることを実証しました。最後に、分子ダイナミクス分析は、ヘモリシン活性の重要な残基の一般的な安定性と、イトリンとこれらの残基間の水素結合の存在と、長期的な相互作用を示したことを示しました。私たちのデータは、リポペプチドの抗溶血活性を初めて明らかにし、黄色ブドウ球菌によって引き起こされるウシ乳房炎を制御するための抗毒性療法としてのイトリンの潜在的な応用を強調しています。
Bovine mastitis caused by S. aureus has a major economic impact on the dairy sector. With the crucial need for new therapies, anti-virulence strategies have gained attention as alternatives to antibiotics. Here we aimed to identify novel compounds that inhibit the production/activity of hemolysins, a virulence factor of S. aureus associated with mastitis severity. We screened Bacillus strains obtained from diverse sources for compounds showing anti-hemolytic activity. Our results demonstrate that lipopeptides produced by Bacillus spp. completely prevented the hemolytic activity of S. aureus at certain concentrations. Following purification, both iturins, fengycins, and surfactins were able to reduce hemolysis caused by S. aureus, with iturins showing the highest anti-hemolytic activity (up to 76% reduction). The lipopeptides showed an effect at the post-translational level. Molecular docking simulations demonstrated that these compounds can bind to hemolysin, possibly interfering with enzyme action. Lastly, molecular dynamics analysis indicated general stability of important residues for hemolysin activity as well as the presence of hydrogen bonds between iturins and these residues, with longevous interactions. Our data reveals, for the first time, an anti-hemolytic activity of lipopeptides and highlights the potential application of iturins as an anti-virulence therapy to control bovine mastitis caused by S. aureus.
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