پپتیدهای ضد میکروبی گروه متنوعی از مولکول های فعال زیستی با خواص چند بعدی هستند. در گذشته، طیف گسترده ای از پپتیدهای ضد میکروبی با ساختارهای متنوع از منابع مختلف از جمله گیاهان، جانوران، پستانداران و میکروارگانیسم گزارش شده است. حضور اسیدهای آمینه غیر معمول و موتیف های ساختاری در پپتیدهای ضد میکروبی، خواص ساختاری منحصر به فردی را برای پپتید فراهم می کند که به نحوه عمل آن ها نسبت داده می-شود. توانایی این پپتیدهای ضد میکروبی فعال در فعالیت به عنوان مولکول های موثر چند منظوره مانند مولکول سیگنال دهی، تعدیل کننده های سیستم ایمنی، میتوژن، ضد تومور و عامل پیشگیری از بارداری، این پپتیدهای ضدمیکروبی را به عنوان یک کاندید جالب برای مطالعه جنبه هایی از خواص ساختاری و بیولوژیکی آن ها برای کاربردهای پیشگیری کننده و درمانی ساخته است. علاوه بر این، کلنینگ آسان و بیان نوترکیب پپتیدهای ضدمیکروبی در سیستم های هترولوگ گیاه میزبان، منجر به ارائه یک مسیر برای تولید گیاهان تراریخته مقاوم به بیماری می شود. علاوه بر این خواص، پپتیدهای ضد میکروبی همچنین به عنوان ناقل های انتقال دارو برای ارائه داروهای نفوذناپذیر به داخل سلول ها استفاده می شوند. بررسی حاضر بر تنوع و طیف گسترده ای از فعالیت ضد میکروبی پپتیدهای ضد میکروبی همراه با خواص چند بعدی آن ها تمرکز دارد که می تواند برای استفاده از این پپتیدهای زیست فعال به عنوان یک کاندید دارویی بالقوه و امیدبخش در صنایع داروسازی مورد استفاده قرار گیرد.
1. مقدمه
پپتیدهای ضد میکروبی (AMPs) مولکول های فعال زیستی هستند که توسط طیف گسترده ای از موجودات به عنوان یک جزء ضروری از پاسخ ایمنی ذاتی آن ها تولید می شوند. نقش اولیه پپتیدهای ضد میکروبی، دفاع میزبان از طریق اعمال سمیت سلولی در میکروارگانیسم های بیماری زا حمله کننده است و همچنین به عنوان تعدیل کننده-های ایمنی در موجودات بزرگتر عمل می کنند (1). پپتیدهای ضد میکروبی، به دلیل دامنه گسترده ی فعالیت، سمیت کمتر و گترش کمتر مقاومت توسط سلول های هدف به عنوان یک کاندید دارویی امیدبخش و بالقوه برای آینده در نظر گرفته می شوند (2). مشاهده شده است که پپتیدهای ضد میکروبی در دامنه وسیعی از ساختارهای ثانویه مانند مارپیچ های a، رشته های β با یک یا چند پل دی سولفیدی، حلقه و ساختارهای گسترش یافته وجود دارند. وجود چنین حالت های متفاوت ساختاری از پپتیدهای ضد میکروبی برای فعالیت ضدمیکروبی وسیع آن ها بسیار ضروری است (3).
Antimicrobial peptides are diverse group of biologically active molecules with multidimensional properties. In recent past, a wide variety of AMPs with diverse structures have been reported from different sources such as plants, animals, mammals, and microorganisms. The presence of unusual amino acids and structural motifs in AMPs confers unique structural properties to the peptide that attribute for their specific mode of action. The ability of these active AMPs to act as multifunctional effector molecules such as signalling molecule, immune modulators, mitogen, antitumor, and contraceptive agent makes it an interesting candidate to study every aspect of their structural and biological properties for prophylactic and therapeutic applications. In addition, easy cloning and recombinant expression of AMPs in heterologous plant host systems provided a pipeline for production of disease resistant transgenic plants. Besides these properties, AMPs were also used as drug delivery vectors to deliver cell impermeable drugs to cell interior. The present review focuses on the diversity and broad spectrum antimicrobial activity of AMPs along with its multidimensional properties that could be exploited for the application of these bioactive peptides as a potential and promising drug candidate in pharmaceutical industries.
1. Introduction
The antimicrobial peptides (AMPs) are biologically active molecules produced by wide variety of organisms as an essential component of their innate immune response. The primary role of the AMPs is host defense by exerting cytotoxicity on the invading pathogenic microorganisms, and they also serve as immune modulators in higher organisms [1]. AMPs are considered as a promising and potential drug candidate for the future due to their broad range of activity, lesser toxicity, and decreased resistance development by the target cells [2]. The AMPs were found to exist in a wide range of secondary structures such as ?-helices, ?-strands with one or more disulphide bridges, loop and extended structures. The existences of such diverse structural forms of AMPs are highly essential for their broad spectrum antimicrobial activity [3].
1-مقدمه
2- ویژگی های ضد میکروبی پپتیدهای ضد میکروبی
2-1- ویژگی های ساختاری پپتیدهای ضد میکروبی
2-2- مکانیسم عمل پپتیدهای ضد میکروبی
3- ویژگی های چند بعدی پپتیدهای ضد میکروبی
3-1- پپتیدهای ضدمیکروبی به عنوان ناقل های تحویل دارو
3-2- ویژگی های پپتیدهای ضدمیکروبی تومورکش و میتوژنی
3-3- پپتیدهای ضدمیکروبی به عنوان مولکول های سیگنال دهی
3-4- پپتیدهای ضدمیکروبی به عنوان عوامل پیشگیری از بارداری برای پیشگیری واژینال
3-5- پپتیدهای ضد میکروبی در انتقال ژن گیاهی
6- نتیجه گیری
1. Introduction
2. Antimicrobial Properties of AMPs
2.1. Structural Features of AMPS
2.2. Mechanisms of Action of AMPs
3. Multidimensional Properties of AMPs
3.1. AMPs As Drug Delivery Vector
3.2. Tumoricidal and Mitogenic Properties of AMPs
3.3. AMPs As Signalling Molecules
3.4. AMPs As Contraceptive Agents for Vaginal Prophylaxis
3.5. AMPs in Plant Transgenesis
3.5. AMPs in Plant Transgenesis