Structure analysis of the membrane-bound dermcidin-derived peptide SSL-25 from human sweat.
Structure analysis of the membrane-bound dermcidin-derived peptide SSL-25 from human sweat.
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人体汗液膜结合 dermcidin 衍生肽 SSL-25 的结构分析
DOI：
10.1016/j.bbamem.2017.09.004
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发表时间：
2017
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
A.S. Ulrich
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
P. Mühlhäuser;P. Wadhwani;E. Strandberg;J. Bürck;A.S. Ulrich
SSL-25 (SSLLEKGLDGAKKAVGGLGKLGKDA) 是人类汗液中存在的最短的肽之一，是在母肽 dermcidin 进行蛋白水解加工后产生的。据报道，这两种肽都具有抗菌功能。为了确定脂质双层中SSL-25的结构，合成了一系列19 F标记的SSL-25类似物。圆二色性 (CD) 分析表明 SSL-25 及其所有类似物在脂质囊泡存在下形成 α-螺旋，因此可以通过定向 CD 和固态 NMR 进行详细分析。结果表明SSL-25以轻微的螺旋倾斜角驻留在膜表面上。详细的 19 F NMR分析表明SSL-25不形成连续的螺旋。肽N端部分的α螺旋结构在不同脂质成分和不同肽与脂质摩尔比的膜中得以保留，但C端是无序的并且没有折叠成明确的α螺旋构象。此外，NMR 结果表明 SSL-25 驻留在膜表面，并且不会响应肽浓度或膜组成的变化而重新定向到膜中。如19 F NMR所示，SSL-25不会聚集并且在膜双层内保持完全移动。 SSL-25 对模拟细菌脂质成分的双层具有高结合亲和力，但不与含有胆固醇的哺乳动物模型膜结合。这些观察结果可以解释这种肽对细菌膜的选择性，并且它们也符合自发脂质曲率的基本生物物理学考虑以及胆固醇对肽/脂质相互作用的一般影响。
SSL-25 (SSLLEKGLDGAKKAVGGLGKLGKDA) is one of the shortest peptides present in human sweat and is produced after the proteolytic processing of the parent peptide dermcidin. Both peptides are reported to have antimicrobial function. To determine the structure of SSL-25 in lipid bilayers, a series of19F-labeled SSL-25 analogs were synthesized. Circular dichroism (CD) analysis showed that SSL-25 and all of its analogs formed α-helices in the presence of lipid vesicles, thus allowing a detailed analysis via oriented CD and solid-state NMR. The results suggest that SSL-25 resides on the membrane surface with a slight helix tilt angle. A detailed19F NMR analysis revealed that SSL-25 does not form a continuous helix. The α-helical structure of the N-terminal part of the peptide was preserved in membranes of different lipid compositions and at various peptide-to-lipid molar ratios, but the C-terminus was disordered and did not fold into a well-defined α-helical conformation. Furthermore, the NMR results showed that SSL-25 resides on the membrane surface and does not re-orient into the membrane in response to changes in either peptide concentration or membrane composition. SSL-25 does not aggregate and remains fully mobile within the membrane bilayer, as shown by19F NMR. SSL-25 has a high binding affinity toward bilayers mimicking bacterial lipid compositions, but does not bind to mammalian model membranes containing cholesterol. These observations may explain the selectivity of this peptide for bacterial membranes, and they are also in line with basic biophysical considerations on spontaneous lipid curvature and the general effect of cholesterol on peptide/lipid interactions.
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