抗菌ペプチドの実用化
抗生物質発見の黄金時代は過ぎ去ったが、抗生物質耐性菌の出現により、新しい抗生物質へのニーズはかつてないほど高まっている。このように抗生物質の開発が急務となっていることから、研究者は病原性微生物に対抗する新たな方法を見出すことになり、抗菌ペプチド（AMP、宿主防御ペプチドとも呼ばれる）とその治療薬としての可能性に焦点を当てた研究が急進している。過去数十年の間に、様々な生物（動物、菌類、植物、バクテリア）から2000以上のAMPが同定されている。これらのAMPは、多くの共通した特徴や限られた数の構造モチーフを持つ一方で、その配列、活性、標的は大きく異なっています。AMPは抗菌作用のほか、免疫調節作用、抗バイオフィルム作用、抗がん作用を示すことがある。これらの多様な機能により、AMPの活性を理解するための研究に大きな関心が寄せられ、天然および合成AMPのスクリーニングと活性評価、膜との相互作用の測定、ペプチド機能の最適化、ペプチド生産のスケールアップなど、AMP機能の様々な側面を評価するプロトコルが報告されている。
Antimicrobial Peptides: An Introduction - PubMed (nih.gov)
抗菌ペプチドをハイドロゲル粒子を形成できる生体適合性ポリマーと結合させることで、懸濁などより使いやすい形の”消毒スプレー”を開発
近年、抗菌ペプチド（AMP）が細菌感染症治療の有力な代替薬となる可能性が示され、当初は創傷に焦点を当てた研究が行われていた。AMPは哺乳類の自然免疫系の有効な一部であるため、その作用機序や抗菌活性について何十年も前から研究されてきた（Selstedら、1985年）。簡単に言えば、AMPは両親媒性で正電荷を持つ短いペプチドである（Zasloff, 2002）。電荷と両親媒性の組み合わせにより、AMPはグラム陰性菌とグラム陽性菌の両方、およびいくつかのエンベロープウイルスと真菌に見られる負電荷表面に対して選択性を持つ（Shai, 2002, Yasin et al, 2000）。この結果、AMPは、有効な濃度で正味中性荷電哺乳類細胞に対して無毒でありながら、幅広いスペクトルの活性を持つことができるのである。AMPが医療においてより大きなインパクトを与えていない主な理由は、血清などの生体環境において、タンパク質分解や高イオン濃度および血清成分との相互作用による活性阻害のために、その安定性が低いためである（Kimら、2014年、Nguyenら、2010年）。この安定性の問題は、マクロファージのような細胞が治療の局所部位にAMPの供給を継続的に提供できる場合、免疫系の生体内ではあまり懸念されないが、AMPを潜在的な医薬品または医療機器に組み込む際にはより大きな課題となる。抗菌ペプチドが表面に共有結合した完全架橋システムを、創傷被覆材やカテーテル用のマクロなシートやチューブとしてだけでなく、むしろ溶液中でも機能する粒子として持つという2つのアプローチ、共有結合は、ペプチド結合を形成するためにカルボン酸を一級アミンに連結するEDCとNHSを用いることを組み合わせることでブレイクスルーとなった。皮膚や傷口への局所的な使用だけでなく、通常の創傷被覆材やパッチが効かないような不均一な傷や深い傷に適用できる懸濁液としても使用できる、高い表面積を持つ材料となるのである。これは、AMPを血清から保護し、抗菌効果を長持ちを達成した。
Blomstrand E, Rajasekharan AK, Atefyekta S, Andersson M. Cross-linked lyotropic liquid crystal particles functionalized with antimicrobial peptides. International Journal of Pharmaceutics. 2022 Nov;627:122215. https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0378517322007694
【要約】
抗菌ペプチド（AMP）は、生命を脅かす抗生物質耐性感染症を含む細菌感染症に対処するための、従来の抗生物質に代わる有望な選択肢である。AMPは、幅広い抗菌スペクトルを有し、耐性菌の発生を抑制することができる。しかし、AMPは血清安定性が低いため、臨床での使用は制限されています。本研究では、AMPの高い抗菌効果を維持しつつ、血清安定性を向上させるために、ブロック共重合体Pluronic F-127の自己組織化により形成した架橋リオトロピック液晶のマイクロサイズの粒子にAMPを共有結合させた材料について述べる。この液晶粒子は、黄色ブドウ球菌に対して4 logの減少に相当する抗菌効果を有することが示された。この粒子を小角X線散乱、フーリエ変換赤外分光法、ラマン分光法で構造的、化学的に解析したところ、AMPが共有結合した状態で粒子内に液晶構造が維持されていることが確認された。この粒子への結合により、AMPは血清中での安定性が向上し、1日で抗菌力を失うフリーのAMPと比較して、2日間ほぼすべての抗菌力を保持することができました。さらに、低温透過型電子顕微鏡により、抗菌性粒子がバクテリアの表面と相互作用している様子を観察し、作用機序に関する知見を得ることができた。
Translated with DeepL
例のごとく、ChatGPT（正確性がないが体裁だけは良い返事をする）に聞く
what is antimicrobial peptides ,please tell me by papers.
Antimicrobial peptides (AMPs) are short chains of amino acids with potent antimicrobial activity against a wide range of pathogens, including bacteria, viruses, fungi, and parasites. They are important components of the innate immune response and play a crucial role in defending the host against infections.
Many studies have been published on AMPs in the past decades, highlighting their mechanisms of action, structure-activity relationships, and potential applications in medical and agricultural fields. Here are a few key papers on the topic:
Zasloff, M. (2002). Antimicrobial peptides of multicellular organisms. Nature, 415(6870), 789-795. →おそらくは "https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/11807545/"
This review article provides an overview of the discovery and characterization of AMPs, their distribution in various organisms, and their mechanisms of action. The author also discusses the potential therapeutic applications of AMPs.
以下、引用むちゃくちゃで検索できず・・・
素直に"Antimicrobial Peptides - Search Results - PubMed (nih.gov)"と検索したほうが早い
その上に、ChatGPT秘書に「このレビューの要約を箇条書きでお願いします;https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC8583803/」とお願い
Antimicrobial peptides (AMPs) are short chains of amino acids with potent antimicrobial activity against various pathogens.
They play a crucial role in the innate immune response and are important components in defending against infections.
This review article provides an overview of the discovery, characterization, and mechanisms of action of AMPs.
It also discusses the diversity of AMPs in various organisms, their structure-activity relationships, and potential applications in medical and agricultural fields.
The authors highlight the importance of AMPs as a new class of antibiotics and their potential for the treatment of infections.
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