2023. 12. 4. 13:36ㆍ건강. 과학
항균 펩타이드(Antimicrobial peptide)
항균 펩타이드는 다양한 생물체에서 자연적으로 생성되며,
자체 항균 활성을 갖는 유전자 암호화 분자이며 선천 면역의 숙주 방어 펩타이드이다.
항균 펩타이드는 주로 양이온성, 소수성으로
아토피피부염에 깊이 관여하는 황색포도상구균을 타겟할 수 있다.
다양한 항균펩타이드는 그람 양성 및 그람 음성 박테리아에 광범위한 항균 활성을 갖는다.
그람 양성 박테리아
박테리아의 세포벽의 구성 종류에 따라 그람 양성과 그람 음성으로 크게 분류한다
그람 양성 박테리아는 그람 염색 검사에서 양성반응을 보이며,
실험에서 크리스탈 바이올렛 색상을 흡수하여 보라색을 보인다.
여러 겹의 펩티드글리칸이 중첩 형성된 두꺼운 세포벽으로 되어 있다.
그람 양성 세포벽에는 테이코산이라는 산성 물질들이 포함되어 있고
테이코산의 인산기는 음전하를 나타낸다.
그러므로 그람 양성 박테리아의 세포벽은 음전하이다.
인체에 가장 빈번한 병원균주인 황색포도상구균이 여기에 속한다.
그람 양성 박테리아의 종류는
포도상 구균( Stapylococcus aureus ),
폐렴 구균( Stapylococcus pneumoniae ),
락토바실러스 락티스( Lactobacillus lactis ),
장내 구균 일종으로 엔테로코쿠스 패시움( Enterococcus faecium) 등
그램 음성 박테리아
그람 음성균은 펩티드 글루칸 층이 얇고, 외막을 갖는 특징이 있으며
외막은 지질다당질( Lipopolysaccharides), 지질단백질(Lipoproteins) 등 고분자 물질로 구성 되어 있다.
샤프라닌 같은 붉은 색 염료에 붉은 색으로 나타난다.
그람 음성 대표 균주로 대장균, 녹농균 등이 있다.
그람 음성 박테리아 종류는
대장균( Escherichia coli ), 녹농균( Pseudomonas aeruginosa ),
살모넬라균( Salmonella ), 페스트균( Yersinia pestis ),
헤모필루스 인플루엔자( Haemophilus influenzae ) 등
아토피염 중증도에 황색포도상구균( S. aureus ) 관여
아토피피부염의 악화에 황색도도상구균이 관여하며,
특히 증식 및 생물막 형성은 마이크로바이움 불균형을 초래하여 중증도 아토피에 이르게 한다.
아토피 피부염의 특징은 임한 가려움증 및 염증 과발현으로
황색 포도상구균의 과증식이 특징이며, 심한 경우 피부 괴사 및 심한 장애를 일으킨다.
세균들은 치료 과정에 항생제 내성을 획득하여 치료를 불가능하게 만들며,
메타실린 내성 황색포도상구균(MRSA),
반코마이신 내성 황색포도상구균(VRSA) 등이 있다.
황색 포도상구균이 가려움증 유발의 원인균으로 밝혀진 연구도 있다.
항균펩타이드이 황색포도상구균을 억제 및 사멸
양이온성 향균 펩타이드는 음전하를 틴 세포벽의 그램 양성 박테리아을 타켓으로 한다.
아토피염 악화 원인 균인 그램 양성 박테리아인
황색 포도상구균을 사멸 및 증식을 억제한다.
인간 피부 항균 펩타이드
인간 피부의 microbiome은 정상 피부에서는 항상성을 유지하지만 아토피 피부에서는
마이크로바이옴의 균형이 깨어져 있으며 황색포도상구균이 과증식되어 있다.
인간 피부의 마이크로바이옴의 균형은 피부 항균 펩타이드의 정상적인 활성을 유지하며,
이는 황색포도상구균으로부터 피부를 보호한다.
즉 땀샘에서 분비되는 인간 항균 펩타이드인 Dermcidin은 박테리아 식민지화 몇 병원균에 감염을 제한하며, Dermcidin 유래 항균 펩타이드는 땀이 감염에 대한 인간 피부의 구성적 선천성 면역 방어에 참여하고,
땀에서 Dermcidin의 단백질 분해 처리는 여러 Dermcidin 유래 항균 펩타이드를 생성한다
항균 펩타이드 작용 기전
항균 펩타이드의 항미생물 활성 메커니즘은 세포 기공 형성 모델로 여겨지며,
그램 양성세균막의 음전하를 띤 Peptidoglycan에 정전기적 상호 작용으로 결합하여 막 투과성을 높인다.
막투과 후 인지질 결합, 이온 유출, 세포벽 생합성을 억제하여 기공을 형성하고,
세포내로 들어가 핵산 결합 및 단백질 합성 등을 억제하여 황색포도상구균(S. aureus)을 사멸에 이르게 한다.
항균 펩타이드의 생물막 형성 억제
항균 펩타이드의 항생물막 메카니즘은 세균 침입의 단계에서
항균 펩타이드가 박테리아 부착 및 매트릭스 형성을 억제한다.
생물 막 형성 단계에서는 세포 신호 시스템을 교란하여 박테리아가 생물막에 추가로 부착되는 것을 방지한다.
박테리아의 과 발현 신호를 억제하여 신호 뉴클레오티드, RNA 합성 및 생물 막 형성을 억제한다.
항균 펩타이드는 형성된 생물막을 파괴하고 세포외 기질을 분해하고 관련 유전자 발현에 영향을 미친다.
항균펩타이드 항생물막 작용 기전
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