• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제35권5호
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• pp.1317-1322
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• 2014

Membrane disruption by an antimicrobial peptide (AMP) was investigated by measuring the $^2H$ solid-state nuclear magnetic resonance spectra of 1-palmitoyl-$d_{31}$-2-oleoyl-sn-glycero-3-phosphatidylcholine (POPC_$d_{31}$) in mixtures of POPC_$d_{31}$/cholesterol and either magainin 2 or aurein 3.3 deposited on thin cover-glass plates. The line shapes of the experimental $^2H$ solid-state nuclear magnetic resonance (SSNMR) spectra were best simulated by assuming the coexistence of a mosaic spread of bilayers containing pore structures and a fasttumbling isotropic phase or a hexagonal phase. Within a few days of incubation in a hydration chamber, an isotropic phase and a pore structure were induced by magainin 2, while in case of aurein 3.3 only an isotopic phase was induced in the presence of a bilayer phase. After an incubation period of over 100 days, alignment of the bilayers increased and the amount of the pore structure decreased in case of magainin 2. In contrast with magainin 2, aurein 3.3 induced a hexagonal phase at the peptide-to-lipid ratio of 1/20 and, interestingly, cholesterol was not found in the hexagonal phase induced by aurein 3.3. The experimental results indicate that magainin 2 is more effective in disrupting lipid bilayers containing cholesterol than aurein 3.3.

• 대한화학회지
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• 제54권2호
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• pp.183-191
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• 2010

1-Palmitoyl-$d_{31}$-2-oleoyl-sn-glycero-3-phosphatidylcholine (POPC_$d_{31}$)로 이루어진 지질 이중막에 항균성 펩타이드 magainin 2와 aurein 3.3이 작용했을 때 일어나는 상변화를 중수소 고체 핵자기 공명 스펙트럼을 관측하여 탐구하였다. 측정된 중수소 고체 핵자기 공명 스펙트럼의 선모양을 이론적 모델 구조를 통하여 모사함으로써, 펩타이드-지질 혼합상태의 기하학적 구조상수 및 동력학적 표면 확산 계수 등을 구하였다. 펩타이드의 혼합 이후 5일 이내의 짧은 작용시간에는 지질 이중막의 정렬이 파괴되는 현상이 나타났으나, 100일 이후에는 magainin 2에 의해서는 타원형 원환체 기공 (elliptic toroidal pore)이, aurein 3.3에 의해서는 6각형 단면 막대구조 상(hexagonal phase)이 관측되었다. 지질 이중막 표면의 전하밀도가 항균성 펩타이드의 작용에 미치는 효과를 보기 위해 산성 지질인 1-palmitoyl-2-oleoyl-sn-glycero-3-phosphatidylglycerol (POPG)를 함유한 POPC_$d_{31}$/POPG 지질 이중막에 대해서도 동일한 실험을 수행하였다. 동일한 ${\alpha}$-나선형 구조를 가지는 두 펩타이드가 두 종류의 지질 이중막에 작용하는 과정의 차이를 확인할 수 있었다.