سنتز شيميايي فاز جامد Brevinin2R و دياسترومر آن به عنوان پپتيد ضد باكتريايي ومطالعه ساختار-فعاليت

Solid phase chemical synthesis and structure- activity study of brevinin-2R and analogues as antimicrobial peptides

ترشحات سطح پوست دوزيستان سرشار از تركيبات مختلف است . برخي تركيبات داراي عملكرد فيزيولوژيك و برخي ديگر كه داراي فعاليت ضد ميكروبي هستند بخشي از دفاع اوليه دوزيستان را تشكيل مي دهند .در اين تحقيق Brevinin-2R كه حاوي 25 آمينواسيد براي اولين بار به صورت فاز جامد در ايران سنتز گرديد. Brevinin-2R حاوي 25 آمينواسيد مي باشدكه از پوست قورباغه Rana ridibunda ترشح مي شود. اين پپتيد داراي خاصيت ضد باكتريايي بالقوه بوده وخاصيت هموليتيك ضعيفي دارد. ازلحاظ خصوصيات ساختاري اين پپتيد داراي انتهاي آميني آب دوست و انتهاي كربوكسيل آن داراي لوپ است كه توسط يك پيوند دي سولفيدي ايجاد شده است، اين ساختار در گونه هاي Rana مشترك است. به منظور بررسي خصوصيات ساختاري، ضد باكتريايي، فعاليت هموليتيكي و پايداري پروتيوليتيكي آنالوگهاي D(دياسترومرهاي D-leu) به صورت فاز جامد سنتز شد ودرستي توالي سنتز شده توسط دستگاه طيف سنجي جرمي تاييد گرديد. مطالعات ساختاري نشان داد كه ساختار مارپيچ ? و هيدروفوبيسيته نقش بسيار مهمي را در فعاليت اين پپتيدها ايفا مي كند. آنالوگ D هيچ گونه فعاليت هموليتيكي حتي تا غلظت g/mlµ 400 از خود نشان ندادند. در حالي كه Brevinin-2R به صورت جزيي داراي خاصيت هموليتيك بود. فعاليت ضد باكتريايي((MIC Brevinin-2R در مقايسه با آنالوگ D در هر دو باكتريهاي گرم منفي وگرم مثبت بيشتر بود. فعاليت طيف CD در محيط آب و (50 درصد) TFE تري فلورواتانل نشان داد كه اين پپتيدها در محيط آب هيچ گونه ساختار مشخصي ندارند ولي در محيط TFE كه مشابه ساختار غشا مي باشد به صورت مارپيچ آلفا در مي آيند كه در مورد Brevinin-2R درصد آلفا هليكس نسبت به آنالوگ خود تفاوت فاحشي داشت. در مورد Brevinin-2R درصد آلفا هليكس محاسبه شده 53 درصد است. پايداري پروتيوليتيكي نشان داد كه پپتيد Brevinin-2Rدر مقايسه با آنالوگ D به پروتيازها حساس است.

Brevinin-2R, consisting of 25 amino acid residues, from the skin of the frog Rana ridibunda has potent antimicrobial and low hemolytic activity. From a structural point of view, this peptide has an N-terminal hydrophilic region, and a C-terminal loop region delineated by an intra-disulfide bridge, which is a common structural feature of antimicrobial peptides from Rana species. To investigate the structural features for antimicrobial, hemolytic activity and proteolytic stability, analogues diastereomer Sami-D brevinin-2R were synthesized and characterized. Structure-activity relationship studies revealed the importance of the amphipathic ?-helical conformation of the reported peptides in inducing antimicrobial effects. Analogues D shows lower antimicrobial activity than brevinin-2R and did not show any hemolytic activity up 400 µg/ml whereas the brevinin-2R show low hemolytic activity. Circular dichroism spectra and the retention time on the C18 reverse phase column revealed that the brevinin-2R formed an amphipathic loop which increased hydrophobicity and helped to induce the ?-helical structure in the membrane-mimetic environment. The hemolytic activity of brevinin-2R and its analogs also correlated well with the retention time and the ?-helicity.