Proteolytic Degradation of reduced Human Beta Defensin 1 generates a Novel Antibiotic Octapeptide
Proteolytic Degradation of reduced Human Beta Defensin 1 generates a Novel Antibiotic Octapeptide
复制标题
还原的人β防御素 1 的蛋白水解降解产生新型抗生素八肽
DOI：
10.1038/s41598-019-40216-2
复制
发表时间：
2019
影响因子：
4.6
通讯作者：
Wehkamp
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Wendler;Schroeder;Ehmann;Koeninger;Mailänder-Sánchez;Lemberg;Wehkamp
微生物对临床使用的抗生素的耐药性正在上升。因此，对新的创新抗菌策略的需求很高。宿主防御肽人 β-防御素 1 (hBD-1) 由上皮细胞持续产生，在其二硫桥还原后表现出引人注目的抗菌活性。在这里，我们报道了胃肠道蛋白酶以及人十二指肠分泌物对还原的 hBD-1 的蛋白水解产生了八个氨基酸的羧基末端片段。生成的八肽保留了抗生素活性，但具有与全长肽不同的独特特征。我们通过稳定其末端并使用非天然 D-氨基酸来修饰八肽。天然和修饰的肽变体显示出针对致病微生物和抗生素耐药微生物的抗生素活性，包括大肠杆菌、铜绿假单胞菌和白色念珠菌。此外，在体外白色念珠菌感染模型中，测试的肽证明可以有效改善白色念珠菌感染，而不显示对人类细胞的细胞毒性。总之，hBD-1 的蛋白酶降解提供了一种尚不清楚的机制来扩大抗菌宿主防御，可用于开发防御素衍生的治疗应用。
Microbial resistance against clinical used antibiotics is on the rise. Accordingly, there is a high demand for new innovative antimicrobial strategies. The host-defense peptide human beta-defensin 1 (hBD-1) is produced continuously by epithelial cells and exhibits compelling antimicrobial activity after reduction of its disulphide bridges. Here we report that proteolysis of reduced hBD-1 by gastrointestinal proteases as well as human duodenal secretions produces an eight-amino acid carboxy-terminal fragment. The generated octapeptide retains antibiotic activity, yet with distinct characteristics differing from the full-length peptide. We modified the octapeptide by stabilizing its termini and by using non-natural D-amino acids. The native and modified peptide variants showed antibiotic activity against pathogenic as well as antibiotic-resistant microorganisms, includingE.coli,P.aeruginosaandC.albicans. Moreover, in anin vitro C.albicansinfection model the tested peptides demonstrated effective amelioration ofC.albicansinfection without showing cytotoxity on human cells. In summary, protease degradation of hBD-1 provides a yet unknown mechanism to broaden antimicrobial host defense, which could be used to develop defensin-derived therapeutic applications.
登录
查看更多内容
影响因子：
64.8
作者：
Schroeder, Bjoern O.;Wu, Zhihong;Wehkamp, Jan
通讯作者：
Wehkamp, Jan
DOI：
10.1073/pnas.0905745107
发表时间：
2010-05-11
影响因子：
11.1
作者：
Peyrin-Biroulet, Laurent;Beisner, Julia;Chamaillard, Mathias
通讯作者：
Chamaillard, Mathias
影响因子：
12.2
作者：
Schroeder, Bjoern O.;Stange, Eduard F.;Wehkamp, Jan
通讯作者：
Wehkamp, Jan
影响因子：
2.2
作者：
Nuding, S;Fellermann, K;Stange, EF
通讯作者：
Stange, EF
影响因子：
8
作者：
通讯作者：
--