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사람 락토페린으로부터 유래된 합성 펩타이드 락토페람핀의 항균 특성

Antibacterial properties of synthetic lactoferrampin derived from human lactoferrin

미생물학회지 2019년 55권 4호 p.400 ~ 404
박정민 ( Park Jung-Min ) - 한국외국어대학교 생명공학과

박소민 ( Park So-Min ) - 한국외국어대학교 생명공학과
권혁진 ( Kwon Hyuk-Jin ) - 한국외국어대학교 생명공학과
이현환 ( Lee Hyune-Hwan ) - 한국외국어대학교 생명공학과

Abstract

항균펩타이드(AMP)는 외부감염을 막기위한 천연의 내재적인 방어벽으로서 살아있는 생물이 분비하는 광범위 항균 단백질분자이다. 본 연구에서는 사람 락토페린으로부터 유래된항균펩타이드 락토페람핀(LFampH)과 이를 변형한 3종류의AMP를 사용하여 이들의 항균 특성을 조사하였다. LFampH 는 사람 락토페린의 269-285번째 아미노산으로 구성되어 있다. LFampH의 아미노산 서열은 WNLLRQAQEKFGKDKSP 이며, 변형된 LFampH는 Q274R, P285K, and Q274R/P285K 이다. Staphylococcus aureus를 대상으로 이들 LFampH들의항균활성을 강력한 AMP로 알려진 소 락토페람핀(LFampB)와비교하였을 때, Q274R/P285K만이 1.56 μM의 MIC (Minimal inhibitory concentration)값을 보임으로서 대등한 항균 활성을보였고, Q274R, P285K는 상대적으로 낮은 활성을 보였다.
LFampB는 37°C에서 가장 높은 활성을 보였으나, Q274R/ P285K는 4°C와 37°C에서 모두 높은 활성을 보였다. 2가 양이온인 Mg 2+와 Ca 2+가 항균활성에 미치는 영향을 보았을 때, Mg 2+보다 Ca 2+이 항균활성을 더 감소시켰으며, 2가 양이온의농도가 높을수록 더욱 더 감소되었다. Escherichia coli ATCC 8739, Burkholderia cepacia ATCC 25416, Salmonella typhimurium ATCC 114을 대상으로 LFampH들의 항균활성을 조사하였다. 그 결과 이들 병원체 모두에게 강력한 항균 활성을보였으나 LFampH들의 MIC는 대상 균주에 따라 다르게 나타났다.

Antimicrobial peptides (AMP) are the broad-spectrum protein molecules secreted by all living organisms as a natural innate barrier against infection. In this study, human lactoferrampin (LFampH) and its three modified forms, derived from human lactoferrin were used to investigate the antimicrobial properties.
LFampH locates at the amino acid residue 269-285 of human lactoferrin. The amino acid sequence of LFampH is WNLLRQAQEKFGKDKSP. Modified forms are LFampH Q274R, P285K, and Q274R/P285K. When the antimicrobial activities of the AMPs were compared with the strong AMP, LFampB (bovine lactoferrampin), LFampH Q274R/P285K showed same bactericidal activity against Staphylococcus aureus. Both AMPs showed same MIC (minimal inhibitory concentration) values (1.56 μM). The other two AMPs showed less antimicrobial activities. LFampB showed the highest activity at 37°C, but LFampH Q274R/P285K showed same activity at both 4°C and 37°C. Divalent cations such as Mg 2+ and Ca 2+ affected the antimicrobial activity. Higher concentration of divalent cation decreased the activity in all the used AMPs. The MIC of the AMPs against Escherichia coli ATCC 8739, Burkholderia cepacia ATCC 25416, Salmonella typhimurium ATCC 114 were slightly different when compared to MIC against S. aureus, suggesting that the antimicrobial activity is dependent on the pathogens.

키워드

AMP; antibacterial activity; human lactoferrampin; human lactoferrin; MIC
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