Антимикробные пептиды на основе последовательностей бактериальных белков S1 как потенциальная замена антибиотикам

Предложен оригинальный подход к разработке антимикробных пептидов (АМП) с новым механизмом действия, основанным на направленной коагрегации пептида с белком-мишенью. В качестве белка-мишени выбран уникальный многофункциональный бактериальный рибосомный белок S1. Изучены амилоидогенные и антибактериальные эффекты различных пептидов, синтезированных на основе последовательностей рибосомных белков S1. Полученные результаты могут стать основой для создания новых АМП против различных штаммов патогенных организмов.

1. Курпе С.Р., Гришин С.Ю., Глякина А.В., Слизень М.В., Панфилов А.В., Кочетов А.П., Сурин А.К., Кобякова М.И., Фадеев Р.С., Галзитская О.В. Антибактериальные эффекты пептидов, синтезированных на основе последовательности рибосомного белка S1. Биомедицинская химия. 2021;67(3):231-243. DOI: 10.18097/PBMC20216703231.

2. Antimicrobial Resistance Collaborators. Global burden of bacterial antimicrobial resistance in 2019: A systematic analysis. Lancet. 2022;399(10325):629-655. DOI: 10.1016/S0140-6736(21)02724-0.

3. Brogden K. Antimicrobial peptides: pore formers or metabolic inhibitors in bacteria? Nat. Rev. Micro. 2005;3(3):238-250. DOI: 10.1038/nrmicro1098.

4. Galzitskaya O. Exploring amyloidogenicity of peptides from ribosomal S1 protein to develop novel AMPs. Front Mol. Biosci. 2021;8:705069. DOI: 10.3389/fmolb.2021.705069.

5. Ghanizadeh A., Najafizade M., Rashki S., Marzhoseyni Z., Motallebi M. Genetic diversity, antimicrobial resistance pattern, and biofilm formation in Klebsiella pneumoniae isolated from patients with Coronavirus disease 2019 (COVID-19) and ventilator-associated pneumonia. Biomed. Res. Int. 2021;24:2347872. DOI: 10.1155/2021/2347872.

6. Grishin S., Deryusheva E.I., Machulin A.V., Selivanova O.M., Glyakina A.V., Gorbunova E.Y., Mustaeva L.G., Azev V.N., Rekstina V.V., Kalebina T.S., Surin A.K., Galzitskaya O.V. Amyloidogenic propensities of ribosomal S1 proteins: Bioinformatics screening and experimental checking. Int. J. Mol. Sci. 2020;21(15):5199. DOI: 10.3390/ijms21155199.

7. Grishin S., Dzhus U.F., Glukhov A.S., Selivanova O.M., Surin A.K., Galzitskaya O.V. Identification of amyloidogenic regions in Pseudomonas aeruginosa ribosomal S1 protein. Int. J. Mol. Sci. 2021;22(14):7291. DOI: 10.3390/ijms22147291.

8. Kourtis A.P., Hatfield K., Baggs J., Mu Y., See I., Epson E., Nadle J., Kainer M.A., Dumyati G., Petit S., Ray S.M.; Emerging Infections Program MRSA author group, Ham D., Capers C., Ewing H., Coffin N., McDonald L.C., Jernigan J., Cardo D. Vital signs: Epidemiology and recent trends in methicillin-resistant and in methicillin-susceptible Staphylococcus Aureus bloodstream infections. MMWR Morb. Mortal. Wkly. Rep. 2019;68:214-219. DOI: 10.15585/mmwr.mm6809e1.

9. Kravchenko S., Domnin P.A., Grishin S.Y., Panfilov A.V., Azev V.N., Mustaeva L.G., Gorbunova E.Y., Kobyakova M.I., Surin A.K., Glyakina A.V., Fadeev R.S., Ermolaeva S.A., Galzitskaya O.V. Multiple antimicrobial effects of hybrid peptides synthesized based on the sequence of ribosomal S1 protein from Staphylococcus aureus. Int. J. Mol. Sci. 2022;23(1):524. DOI: 10.3390/ijms23010524.

10. Machulin A., Deryusheva E.I., Selivanova O.M., Galzitskaya O.V. The number of domains in the ribosomal protein S1 as a hallmark of the phylogenetic grouping of bacteria. PLoS One. 2019;14(8):e0221370. DOI: 10.1371/journal.pone.0221370.

11. Marazzato M., Scribano D., Sarshar M., Brunetti F., Fillo S., Fortunato A., Lista F., Palamara A.T., Zagaglia C., Ambrosi C. Genetic diversity of antimicrobial resistance and key virulence features in two extensively drug-resistant Acinetobacter baumannii isolates. Int. J. Environ. Res. Public Health. 2022;19(5):2870. DOI: 10.3390/ijerph19052870.

12. Mbhele Z., Shobo C.O., Amoako D.G., Zishiri O.T., Bester L.A. Occurrence, antibiotic resistance, virulence factors, and genetic diversity of Bacillus spp. from public hospital environments in South Africa. Microb. Drug Resist. 2021;27(12):1692-1704. DOI: 10.1089/mdr.2020.0543.

13. Sierra J., Vinas M. Future prospects for antimicrobial peptide development: Peptidomimetics and antimicrobial combinations. Expert Opin. Drug Discov. 2021;16(6): 601-604. DOI: 10.1080/17460441.2021.1892072.