Antimicrobial peptides: mode of action and perspectives of practical application

Abstract

1Московская государственная академия тонкой химической технологии им. М.В. Ломоносова 119571, Москва, пр-т Вернадского, 86; тел.: 8-495-936-89-03; эл. почта: laboratory211@yandex.ru 2 ООО "Фарминтерпрайсез", МоскваОбзор посвящен антимикробным пептидам (АМП), обладающим антибактериальной, противовирусной и антигрибковой активностью. Рассмотрены структура и механизмы действия АМП на липидную мембрану и внутриклеточные мишени патогенов. Проанализировано современное состояние и перспективы практического применения АМП, а также подходы к повышению эффективности и снижению токсичности АМП путём химической модификации их структуры.Ключевые слова: антимикробные пептиды, механизм действия, практическое применение.ВВЕДЕНИЕ. Антимикробные пептиды (АМП) эндогенного происхождения являются частью самой древней защитной системы организмов от патогенов [1]. Они обнаружены практически у всех живых организмов от бактерий до человека [2]. В процессе эволюции многоклеточные организмы развили арсенал АМП, защищающих их от разнообразных патогенов -грамположительных и грамотрицательных бактерий [2], ДНК и РНК-содержащих вирусов [3,4], грибов [5,6] и простейших [7,8]. Одной из отличительных особенностей АМП является высокая скорость бактерицидного действия [9, 10], объясняющаяся, как правило, образованием АМП пор в мембране бактерий [11]. В связи с развитием резистентности бактерий к существующим антибиотикам интерес к АМП в последние годы значительно возрос. Вследствие редкого развития резистентности в отношении АМП у микроорганизмов [12], антимикробные пептиды рассматриваются как новые перспективные средства борьбы с ними [2]. При этом, несмотря на высокую биологическую активность многих представителей АМП, лишь немногие из них нашли применение в медицине [13,14]. Причинами ограниченной практической применимости АМП являются гемолитический эффект, присущий большинству представителей этого класса соединений, быстрая биодеградация в условиях in vivo [1], а так же относительно высокая стоимость. В то же время, некоторые представители АМП лишены вышеперечисленных недостатков [2], что делает возможным применение отдельных АМП в качестве новых антимикробных агентов. 131* -адресат для переписки

Coleopteran Antimicrobial Peptides: Prospects for Clinical Applications

“…There is some optimism that these obstacles may soon be overcome by new strategies that combine natural cationic peptides and stable synthetic immunomodulatory peptides [ 29 ]. In this regard, peptide drugs such as Polymyxin B and gramicidin that are used for the treatment of Gram-negative bacterial infections are reported to be safe and effective, and peptides such as the indolicidin-derived CLS001 (previously known as MX594AN) have reached phase III clinical trials with promising prospects [ 62 – 64 ]. Because of their evolutionary distance, during which their survival against microbes has been solely dependent on innate immunity, insects provide interesting models for novel AMP drug design [ 65 , 66 ].…”

Development of a Potent Antimicrobial Peptide With Photodynamic Activity

“…Antimicrobial peptides (AMPs) have multiple targets on pathogenic microbes, including the cytoplasmic membrane and cell division and synthesis of essential proteins (Okorochenkov et al, 2012). One drawback of AMPs is their limited antimicrobial spectrum, susceptibility toward proteolytic degradation, and moderate antimicrobial activity (Habets and Brockhurst, 2012; Frontiers in Microbiology | www.frontiersin.org 2 June 2021 | Volume 12 | Article 624465 Niu et al, 2013).…”

Expression analysis of cathelicidin and NK‐lysin in Dabry’s sturgeon ( Acipenser dabryanus )

“…Second, AMPs can exert inhibitory effects (Marchand et al, ). Most AMPs exhibit rapid killing of microbes (Okorochenkov, Zheltukhina, & Nebol’Sin, ), and some have a strong killing effect on cancer cells (Piktel et al, ; Wu et al, ). Tissue specificity studies revealed that in fish, AMPs are expressed in all examined tissues.…”