ارزيابي تأثير جايگزيني اسيد آمينه‌هايي با بار منفي كمتر در پپتيد تترامر سنتتيك S3 مشتق از آمبوسيت خرچنگ نعل‌اسبي بر خاصيت ضد باكتريايي آن

Evaluation of the Effect of Less Negatively Charged Amino Acid Substitution in Synthetic Tetramer Peptide S3 Derived from Horseshoe Crab Ambocyte on its Antibacterial Properties

بررسي آثار پپتيدهاي داراي خاصيت ضد‌باكتريايي مي‌تواند راه را براي به‌دست آوردن آنتي‌بيوتيك‌هاي مؤثرتر هموار سازد. در اين تحقيق، پپتيد تترامر Sushi3 طراحي و بيان شد؛ سپس با پپتيد تترامر Sushi3 ديگري مطالعه و مقايسه گرديد كه به‌منظور تغيير خواص ضدباكتريايي، اسيد آمينه‌هاي اسپارتيك اسيد و پرولين آن با اسيد آمينه‌هاي گليسين و سرين جايگزين شده بودند. مواد و روش ها: ابتدا توالي‌هاي پپتيدي Sushi3 تترامر يادشده، طراحي و ساخته و به‌ترتيب Mer1 و Mer2 نام‌گذاري و به‌طور جداگانه در پلاسميد pET-26b(+) كلون گرديد و درنهايت، به ميزبان E.coli BL21(DE3) انتقال داده شدند. پس از بيان پپتيدهاي بالا، وجود پپتيدها با روش SDS-PAGE و وسترن بلات تأييد گرديد؛ سپس فعاليت ضدميكروبي Mer1 و Mer2 بررسي و مقايسه شد. درنهايت، سميت دو تترامر ساخته‌شده بر روي ردۀ سلولي MDA-MB-231 ارزيابي و مقايسه گرديد. يافته‌ها: Mer1 و Mer2 بيان پروتئيني مشابه داشتند و اثر سمي هر دو پپتيد روي ردۀ سلولي تفاوت معنا‌داري نداشت؛ اما Mer2 نسبت به Mer1 ، در غلظت‌هاي يكسان، آثار ضدميكروبي مؤثرتري دارد. بحث و نتيجه‌گيري: ارزيابي تأثير جايگزيني اسيد آمينه با بار منفي كمتر در افزايش فعاليت ضدميكروبي پپتيدها، راهكار مناسبي است. نتايج بالا امكان طراحي و توليد پپتيدهاي ضدميكروبي عليه سويه‌هاي مقاوم به آنتي‌بيوتيك را به‌عنوان نسل بعدي آنتي‌بيوتيك‌ها افزايش مي‌دهد.

The study of the effects of synthetic peptides with antibacterial properties can provide more effective antibiotics. This study designed, expressed, and investigated the Sushi 3 tetramer peptide. Subsequently, it was compared in terms of changing antibacterial properties with another Sushi3 tetramer peptide the aspartic acid and proline amino acids of which were replaced with glycine and serine amino acids. Material & Methods: First, the mentioned Sushi3 tetramer peptide sequences were designed, constructed, and named Mer1 and Mer 2, respectively, and cloned separately into plasmid pET-26b (+) and finally transferred to E.coli BL21 host (DE3). After the expression of the peptides, the presence of peptides was confirmed by SDS-PAGE and Western blotting. Afterward, the antimicrobial activity of Mer1 and Mer 2 was evaluated and compared. Finally, the toxicity of the two tetramers made on the MDA-MB-231 cell line was evaluated and compared. Findings: Mer1 and Mer 2 had similar protein expression, and the toxic effect of both peptides on the cell line was not significantly different. however, Mer 2 had more effective antimicrobial effects than Mer1 at the same concentrations. Discussion & Conclusion: Evaluation of the effect of amino acid replacement with less negatively charge on increasing the antimicrobial activity of peptides is a suitable strategy. The above results increase the possibility of designing and producing antimicrobial peptides against antibiotic-resistant strains as the next generation of antibiotics