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AAC:基于HIV包膜蛋白开发出抵御耐药性细菌的抗菌化合物

  1. AAC
  2. HIV
  3. 包膜蛋白
  4. 抗菌化合物
  5. 耐药性细菌

来源:生物谷 2013-06-20 23:34

2013年6月20日 讯 /生物谷BIOON/ --近日,刊登在国际杂志Antimicrobial Agents and Chemotherapy上的一篇研究报告中,来自匹兹堡大学的研究者通过研究,基于艾滋病毒的外壳开发出了一种新型抗菌化合物,这种新型化合物或可有效抵御耐药性细菌的感染以及避免细菌产生耐药性,这种新型制剂比较小,非常便宜而且易于生产。

2013年6月20日 讯 /生物谷BIOON/ --近日,刊登在国际杂志Antimicrobial Agents and Chemotherapy上的一篇研究报告中,来自匹兹堡大学的研究者通过研究,基于艾滋病毒的外壳开发出了一种新型抗菌化合物,这种新型化合物或可有效抵御耐药性细菌的感染以及避免细菌产生耐药性,这种新型制剂比较小,非常便宜而且易于生产。

研究者Ronald Montelaro表示,目前治疗细菌性感染最大的问题就是寻找有效的抗生素来抵御耐药性细菌,细菌的耐药是引发病人死亡的主要原因。

文中提到的这种新型制剂,名为工程化的阳离子抗生物肽(eCAPs),其也可以用于治疗其他的呼吸道感染、局部感染以及全身性的感染。

研究者开发的这种新型制剂是基于HIV的包膜蛋白结构以及功能而开发出的,研究者表示,我们鉴别出的高度保守的蛋白序列,并且通过计算机模型来预测其可能具有天然抗菌肽的结构特性,抗菌肽可以以细菌细胞膜为特殊靶点破坏其完整性;当然HIV包膜蛋白上的相似肽序列或许具有某些毒性,可以通过改变细胞膜来使得感染细胞死亡。

研究者通过工程化操作使得HIV包膜蛋白肽类更加有效而且尺寸较小,价格低廉;工程化过程就涉及修饰氨基酸内容、太累长度、电荷以及疏水性。这篇文章描述了第三代肽类产品,当前的制剂包括了12种氨基酸残基。

最后研究者Montelaro表示,这种新型抗菌化合物的其它应用就是生物防卫,eCAPs可以对暴露于雾化病原体的个体进行暴露后的雾化疗法处理,治疗的目的就是快速使得细菌的数量从致死剂量降低为非致死剂量。(生物谷Bioon.com)

Rational Design of Engineered Cationic Antimicrobial Peptides Consisting Exclusively of Arginine and Tryptophan, and Their Activity against Multidrug-Resistant Pathogens

Berthony Deslouchesa,b, Jonathan D. Steckbecka,b, Jodi K. Craigoa,b, Yohei Doic, Timothy A. Mietznerb* and Ronald C. Montelaroa,b

The emergence of multidrug-resistant (MDR) pathogens underscores the need for new antimicrobial agents to overcome the resistance mechanisms of these organisms. Cationic antimicrobial peptides (CAPs) provide a potential source of new antimicrobial therapeutics. We previously characterized a lytic base unit (LBU) series of engineered CAPs (eCAPs) of 12 to 48 residues demonstrating maximum antibacterial selectivity at 24 residues. Further, Trp substitution in LBU sequences increased activity against both P. aeruginosa and S. aureus under challenging conditions (e.g., saline, divalent cations, and serum). Based on these findings, we hypothesized that the optimal length and, therefore, the cost for maximum eCAP activity under physiologically relevant conditions could be significantly reduced using only Arg and Trp arranged to form idealized amphipathic helices. Hence, we developed a novel peptide series, composed only of Arg and Trp, in a sequence predicted and verified by circular dichroism to fold into optimized amphipathic helices. The most effective antimicrobial activity was achieved at 12 residues in length (WR12) against a panel of both Gram-negative and Gram-positive clinical isolates, including extensively drug-resistant strains, in saline and broth culture and at various pH values. The results demonstrate that the rational design of CAPs can lead to a significant reduction in the length and the number of amino acids used in peptide design to achieve optimal potency and selectivity against specific pathogens.

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