Model membrane approaches to determine the role of calcium for the antimicrobial activity of friulimicin.
Model membrane approaches to determine the role of calcium for the antimicrobial activity of friulimicin.
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模型膜方法确定钙对弗留米星抗菌活性的作用
DOI：
10.1016/j.ijantimicag.2010.11.024
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发表时间：
2011
影响因子：
10.8
通讯作者：
Bendas
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Reder-Christ;Falkenstein-Paul;Klocek;Al-Kaddah;Bakowsky;Bendas
Friulimicin是一种环状脂肽抗生素，目前正在临床开发中，对革兰氏阳性菌，包括多重耐药菌株具有良好的活性。最近对冰片霉素作用方式的研究报道了通过钙依赖的磷酸巴托品载体C55-P的络合作用来干扰细菌细胞壁的生物合成。这种非共同的靶向活性的钙依赖性仍有待阐明。在本模型膜方法中，通过基于生物传感器的结合亲和力的检测来研究钙对靶向C55-P的福鲁米星的作用。原子力显微镜(AFM)和圆二色谱(CD)对这一发现进行了补充。与无钙多肽相比，钙似乎是1，2-二油酰甘油-3-磷酸胆碱(DOPC)模型膜相互作用所必需的。在0.1mol%C55-P存在下，结合亲和力更高(0.21μM对1.22μM)，证实了靶向作用模式。与添加的钙盐的结合实验表明：(I)磷酸基团是C55-P的基本部分，指的是钙在带负电的弗鲁米星和C55-P之间的桥梁作用，以及(Ii)钙将多肽移动到合适的结合构象的结构效应(CD谱)。AFM图像证实，钙对冰片霉素的聚集体形成没有影响，或只有很小的影响。这些数据为了解福乐米星的抗菌活性机制提供了新的线索。
Friulimicin is a cyclic lipopeptide antibiotic, currently in clinical development, that possesses excellent activity against Gram-positive bacteria, including multiresistant strains. A recent study on the mode of action of friulimicin reported on the interference with bacterial cell wall biosynthesis via a calcium-dependent complexing of the bactoprenol phosphate carrier C55–P. The calcium dependency of this non-common targeted activity remains to be elucidated. In the present model membrane approach, the role of calcium for friulimicin targeting to C55–P was investigated by biosensor-based detection of binding affinities. The findings were supplemented by atomic force microscopy (AFM) and circular dichroism (CD) spectroscopy. Comparing the calcium salt of friulimicin with the calcium-free peptide, calcium appeared to be essential for friulimicin interaction with 1,2-dioleoyl-sn-glycero-3-phosphocholine (DOPC) model membranes. The binding affinity was even higher in the presence of 0.1mol% C55–P (0.21μM vs. 1.22μM), confirming the targeted mode of action. Binding experiments with supplemented calcium salts suggest (i) the phosphate group as the essential moiety of C55–P, referring to a bridging function of calcium between the negatively charged friulimicin and C55–P, and (ii) a structural effect of calcium shifting the peptide into a suitable binding conformation (CD spectra). AFM images confirmed that calcium has no, or only a minor, effect on the aggregate formation of friulimicin. These data shed new light on the mechanisms of antibacterial activity of friulimicin.
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