セラゲニンと抗菌ペプチドは,異なる機構を介して細菌を殺す【JST・京大機械翻訳】

Mitchell, G.; Silvis, M. R.; Talkington, K. C.; Budzik, J. M.; Dodd, C. E.; Paluba, J. M.; Oki, E. A.; Trotta, K. L.; Licht, D. J.; Jimenez-Morales, D.; Chou, S.; Savage, P. B.; Gross, C. A.; Marletta, M. A.; Cox, J. S.

プレプリント

J-GLOBAL ID：202202200014300426 整理番号：22P0250976

セラゲニンと抗菌ペプチドは,異なる機構を介して細菌を殺す【JST・京大機械翻訳】

Ceragenins and antimicrobial peptides kill bacteria through distinct mechanisms

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発行年： 2020年10月20日プレプリントサーバーでの情報更新日： 2020年10月20日
JST資料番号： O7001B 資料種別：プレプリント
記事区分：プレプリント発行国：アメリカ合衆国 (USA) 言語：英語 (EN)

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セラゲニンは,天然に存在するカチオン性抗菌ペプチド(CAMP)の性質を模倣するように設計した合成両親媒性分子のファミリーである。セラゲニンは強力な抗菌活性を持つが,それらの作用様式がCAMPの様式と類似しているかどうかは不明である。ここでは,2つのよく研究されたCAMP,LL37とコリスチン,および関連構造,CSA13とCSA131を有する2つのセラゲニンに対する細菌応答の比較研究の結果を報告する。トランスクリプトミクスおよびプロテオーム解析を用いて,大腸菌がCpxエンベロープストレス応答を誘導することにより,CAMPおよびセラゲニンの両方に同様に応答することを見出した。しかし,CAMPに曝露した大腸菌はコラン酸生合成に関与する遺伝子の発現を増加させたが,セラゲニンに曝露した細菌はリン酸塩輸送に関連する機能を特異的に調節し,これら2種類の分子間の作用の異なる機構を示した。伝統的遺伝学的アプローチでは,クラスター化規則的空間短パリンドローム反復干渉(CRISPRi)アプローチを用いたセラゲニンに対する高レベル耐性を付与する遺伝子の同定に失敗したが,これらの分子に対する修飾感受性をノックダウンする時,大腸菌必須遺伝子を同定した。CAMPとセラゲニンの各々に対する必須遺伝子-抗生物質相互作用の比較は,それらの抗菌活性の重複と明確な依存性の両方を同定した。全体として,この研究は,セラゲニンに対するいくつかの細菌応答は,自然発症CAMPにより誘導されるそれらと重複するが,これら合成分子は,特徴的な作用様式を用い,細菌エンベロープを標的にすることを示す。IMPORTANCは,抗菌剤の現行のヒ素が抗生物質耐性の広範な発生のため,すぐに無効になるので,新しい抗生物質の開発が必須である。抗生物質耐性と戦う治療法のための自然発症カチオン性抗菌ペプチド(CAMP)の開発は,他の因子の中で高い生産コストとプロテアーゼ感受性によって妨げられてきた。セラゲニンは広範囲の細菌種を殺す合成CAMP模倣体のファミリーであるが,蛋白質分解に抵抗性があり,低レベルの耐性と関連する。セラゲニンの機能が,耐性の発生の傾向がある細菌の新しい必須の生物学的経路を同定し,さらに合成CAMPの効果を最大にするための設計原理の理解を深める。【JST・京大機械翻訳】

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抗細菌薬の基礎研究

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