Studies on the structure-activity of antimicrobial peptide isolated from horseshoe crab

투구게로부터 단리된 항균성 펩티드의 구조-활성에 관한 연구

Tachyplesin I is an antimicrobial peptide isolated from horseshoe crab. To investigate the mechanism of action of tachyplesin I for phospholipid bilayers, tachyplesin I and five analogs have been synthesized by the solution method. The synthesized five analogs are [$Phe^2$]-tachyplesin I, [$Phe^{8,13}$]-tachyplesin I, [$Cys(Acm)^{3,7,12,16}$]-tachyplesin I with no disulfide bonds, 7(Acm) and 10 (Acm) which denote the fragments [$Cys(Acm)^{3,7,12,16}$]-tachyplesin I. Circular dichroism spectra showed that tachyplesin I took an antiparallel $\beta$-structure in buffer solution and a less ordered structure in acidic liposomes. The carboxyfluorescein leakage experiment indicated that tachyplesin I interacted strongly with neutral and acidic phospholipid bilayers. In fluorescence experiment, the hydrophobic part of the peptide was shown to be embedded in lipid bilayers. All the peptides except for 7(Acm) and 10(Acm) were almost equally active in lipopolysaccharide binding. Therefore, the present study suggested that phospholipid bilayers induced a conformational change of tachyplesin I from the stable $\beta$-structure to a less ordered one.

Tachyplesin I은 투구게로부터 단리된 항균성 펩티드이다. 인지질막에 대한 tachyplesin I의 작용 메카니즘을 조사하기 위해서 tachyplesin I 및 5개의 유도체를 액상법으로 합성하였다. 합성한 5개의 유도체는 [$Phe^2$]-tachyplesin I, [$Phe^{8,13}$]-techyplesin I, S-S결합을 가지지 않는 [$Cys(Acm)^{3,7,12,16}$]-tachyplesin I 및 [$Cys(Acm)^{3,7,12,16}$]-tachyplesin I 의 단편인 7(Acm)과 10(Acm)이다. 원편광이색성 (CD) 스펙트럼에서 tachyplesin I은 완충액에서 역평행 $\beta$-구조를 취하며 산성 지질막하에서는 완충액보다 약간 불규칙적인 구조를 가진다. Carboxyfluorescein 누출 실험결과 tachyplesin은 중성 및 산성 지질막과 강하게 상호 작용 하였다. 또한 형광 실험하에서는 펩티드의 소수성 부분이 인지질막의 내부에 존재하였다. 7(Acm) 및 10(Acm) 유도체를 제외한 모든 펩티드들은 lipopolysaccharide결합에 있어 거의 유사한 활성을 나타냈었다. 따라서 지질이중막은 tachyplesin I을 안정한 $\beta$-구조로부터 덜 규칙적인 구조로 구조적 변화를 유도한다고 여겨진다.