بررسي خاصيت ضد باكتريايي پپتيد صناعي D28 و آنالوگ‎هاي ديمري شكل آن

Evaluation of antibacterial effect of antimicrobial peptide D28 and its dimeric analogs

چكيده زمينه و هدف: هدف اين تحقيق سنتز و بررسي خواص ضد ميكروبي پپتيد D28 و مشتقات جديد هم خانواده آن به صورت پپتيد هاي ديمري شكل مي‎باشد. مواد و روش ها: در اين مطالعه تجربي، سه نوع پپتيد ضد ميكروبي Di-CYS-D28، Di-D28-LYS و D28 كه به ترتيب متشكل از 42، 41 و 20 اسيد آمينه هستند، سنتز گرديدند براي سنتز پپتيدها از روش سنتز پپتيد روي فاز جامد با استفاده از اسيدهاي آمينه بلوكه شده با فلويورنيل متوكسي كربونيل و براي تخليص پپتيد از روش كروماتوگرافي با دستگاه HPLC استفاده شد. ساختمان پپتيدها با روش آناليز اسيدهاي آمينه و الكتروفورز تاييد شد. تست ضد ميكروبي عليه باكتري استافيلوكوكوس اوريوس و سودوموناس آيروژينوزا به صورت ديسك ديفيوژن و ول ديفيوژن روي پليت و با افزودن به محيط كشت مايع براث در غلظت‎هاي مختلف انجام شد. يافته ها: سه نوع پپتيد مورد نياز Di-CYS-D28، Di-D28-LYS و D28 با موفقيت سنتز گرديدند. هر سه پپتيد بر روي استافيلوكوكوس اوريوس موثر بودند، ولي Di-CYS-D28برخلاف دو پپتيد ديگر بر روي پسودوموناس آيروژينوزا فعاليت ضد ميكروبي نداشت و فعاليت مهاركنندگي Di-D28-LYSبر روي سودوموناس بيشتر از پپتيد D28 بود. نتيجه گيري: تقويت فعاليت ضد ميكروبي پپتيدها از طريق ديمريزاسيون، وابسته به روش‎هاي ديمريزاسيون و سويه باكتري مي‎باشد. پپتيد Di-D28-LYS در مقايسه با پپتيدهاي D28 و Di-CYS-D28 اثر ضد ميكروبي بيشتر و وسيع‎تري نشان داد. بنابر اين پپتيد Di-D28-LYS مي تواند به عنوان آنتي بيوتيك مناسبي براي مطالعات آينده باشد. واژگان كليدي: پپتيدهاي ضد ميكروبي، آنتي بيوتيك پپتيدي، سودوموناس آيروجينوزا، استافيلوكوك اوريوس

Abstract Background: The major aim of this study was synthesis and assay of antimicrobial activity of peptide D28 and its new analogues derivatives as dimeric peptides. Materials and Methods: Three antimicrobial peptides known as D28, Di-D28-Lys,Di-Cys-D28 including 20, 41, 42 residues were synthesized respectively. For peptide synthesis, solid phase peptide synthesis method using blocked amino acids with flourenyl methoxy carbonyl group and for peptide purification HPLC were used. Peptides compositions were confirmed by amino acid analysis and SDS-PAGE electrophoresis. Antimicrobial tests against Staphylococcus aureus and Pseudomonas aeruginosa were performed as disk and well diffusion on plate and by adding to liquid broth culture (Broth macrodilution) in different concentrations. Results: Three required peptides (D28, Di-D28-Lys, Di-Cys-D28) successfully were synthesized. All three peptides were effective against S. aureus, but Di-Cys-D28 on the contrary to two other ones, showed no antimicrobial activity against P. aeruginosa. The inhibitory activity of Di-D28-Lys against P. aeruginosa was more than that of D28 peptide. Conclusion: Improvement of antimicrobial peptides activity through dimerization depends on the methods of dimerization and the strain of bacterium. Di-D28-Lys peptide in comparison with D28 and Di-Cys-D28 showed wide range and more antimicrobial activity. Therefore, Di-D28-Lys peptide could be a suitable antibiotic candidate for future studies. Keywords: Antimicrobial peptide, Peptide antibiotic, Pseudomonas aeruginosa, Staphylococcus aureus