Микробын эсрэг пептидийн судалгаа
Салбар : Байгалийн шинжлэх ухаан
Төслийн дугаар :
Төслийн төрөл : Сэдэвт ажил
Хугацаа: 2016-2018
Санхүүжилт: 39,300.0 мян.төг
Түлхүүр үг : микробын эсрэг идэвх, уурагт нэгдэл, пептид, GA-K4 андекапептид, мицелл, липосом, молекул динамик симуляци
Үр дүн
Ургамлаас бактерийн эсрэг идэвхт уурагт нэгдэл илрүүлэх зорилгоор илдэн игүүшин, хурган засаа, монгол догор, чийр, сэрж мядаг, эмийн сөд, пагдгар бадаан, улаан гоёо, царван, хармаг зэрэг ургамлыг хандлан судалгааны анхдагч дээж гарган авч тэдгээрийн Escherichia coli, Enterococcus faecalis, Staphylococcus aureus, Bacillus subtilis, Pseudomonas aeruginosa, Salmonella enteriс бактериудын эсрэг идэвхийг цаасан диск болон ASTM E2179 аргаар шалгаж, улаан гоёо, эмийн сөд, пагдгар бадаанаас хандлагдсан дээж бактерийн эсрэг харьцангуй өндөр идэвхтэй болохыг тогтоов.
- Эдгээр дээжээс улаан гоёо, эмийн сөд, пагдгар бадаанаас хандлагдсан дээж тус бүрийг хроматографын аргаар фракцуудад салган, фракц тус бүрийн 215 ба 280 нм долгионы урттай гэрлийн шингээлтийг харьцуулах замаар уурагт нэгдэл агуулах магадлалтай фракцийг тодорхойлов. Эдгээр гурван ургамлын дээж тус бүрээс хандлагдсан, уурагт нэгдэл агуулах магадлалтай фракцуудыг нэгтгэн трицин-SDS гель электрофорезийн туршилт явуулж, тэдгээрт 20 кDa-аас бага молекул жинтэй, харьцангуй өндөр эрчимтэй уурагт нэгдлийн банд (band) илэрч байгааг илрүүлэв. Эмийн сөд болон пагдгар бадаан ургамлын хандлагдсан дээжээс ялган авсан фракцид агуулагдах уурагт нэгдлийн бандийн молекул жин харьцангуй бага байгаа нь тэдгээрт пептид агуулагддагийг урьдчилан баталж байна.
- GA-K4 андекапептид, прокаруот эсийн мембраны липидийн бүрдэл, агууламжтай төстэй, сөрөг цэнэгт фосфолипидээс үүсгэгдсэн (1:1:1 POPC:POPE:POPG ба 2:1 POPC:POPG) загвар мембрантай харилцан үйлчилж α-хеликс бүтэц үүсгэж байгааг тогтоов. Мөн нэмэх хасэх цэнэгтэй звиттероник ба сөрөг цэнэгтэй лизофосфолипидээс үүсгэгдсэн эукаруот мембраны липидийн бүрдэл, агууламжтай төстэй загвар мембрантай өвөрмөц харилцан үйлчилдэг болохыг илрүүлэв. Липидийн бүрдэл, агууламжаараа ялгаатай загвар мембранууд өөр хоорондоо эзэлхүүн ба муруйлтаараа ялгаатай байдаг. Бид GA-K4 андекапептид, загвар мембран хоорондын харилцан үйлчлэлд мембраны цэнэгийн нөлөөллийг хасах зорилгоор загвар эсийн мембран мицелл ба липосомыг үүсгэхдээ туйлт групп нь харгалзан ижил фосфолипид ба лизофосфолипидийг сонгон авав. Холын ультрафиолет гэрлийн ДД-ийн спектр болон флуоресценцийн спектрийн судалгааны үр дүнд GA-K4 андекапептид нь липидийн өөр өөр бүрдэл, агууламж бүхий давхар үет мембран бүхий липосомтой харилцан үйлчлэхэд липидийн бүрдэл, агууламжаас хамааран өөр өөр конформацыг үүсгэдэг бол липидийн өөр өөр бүрдэл, агууламж бүхий дан үет мицеллтэй харилцан үйлчлэхэд липидийн бүрдэл, агууламжаас үл хамааран ижил конформацыг үүсгэдэг болохыг тогтоосноор GA-K4 андекапептид харилцан үйлчилж байгаа мембраны муруйлтаас хамаарсан конформацын өөрчлөлтөнд ордог болохыг батлав. Мөн GA-K4 андекапептидийн флуоресценци акриламидаар унтрах унтралыг судлан GA-K4 андекапептидийн 4 ба 8 дахь ароматок амин хүчлийн үлдэгдэл триптофан GA-K4 андекапептид, мембраны харилцан үйлчлэлд оролцдог болохыг тогтоов. Ингэснээр GA-K4 андекапептид, мембраны харилцан үйлчлэлд мембраны липидийн бүрдэл, агууламж болон муруйлт чухал үүрэг гүйцэтгэдгийг баталлаа. Бидний өмнөх судалгаа GA-K4 андекапептидийн үйлчлэлээр Staphylococcus аureus-ийн мембранд хүчтэй деполяризаци явагддаг болохыг үзүүлсэн бол электрокинетик потенциалын судалгаагаар GA-K4 андекапептидийн үйлчлэлээр грам-сөрөг, грам-эерэг бактерийн эсийн аль алины Z –потециал деполяризацид ордог бөгөөд GA-K4 андекапептид нь грам-сөрөг Escherichia coli эстэй харьцуулахад грам-эерэг Staphylococcus аureus эсийн мембрантай илүү идэвхтэй харилцан үйлчлэлд орж байгааг тогтоолоо.
- GA-K4 андекапептидийн усан орчин дахь болон POPC ба POPG-ээр үүсгэгдсэн загвар мембрантай харилцан үйлчлэх үеийн конформацийн өөрчлөлтийг Громакс, DSSP програмуудаар симуляци хийн, GA-K4 андекапептид нь усан орчинд тодорхой бүтэцгүй боловч микробын мембрантай төстэй POPG-ээр үүсгэгдсэн загвар мембрантай харьцангуй хүчтэй харилцан үйлчилж, үүний үр дүнд агууламж өндөр хеликс бүтэц ба мембраны муруйлт үүсгэдэг бол POPС-ээр үүсгэгдсэн загвар мембрантай харьцангуй сул харилцан үйлчилдэг болохыг илрүүлэн туршлагын үр дүнг давхар баталлаа.
Энэхүү судалгааны үр дүнд GA-K4 андекапептид нь микробын мембранд үйлчлэх идэвхтэй МЭП бөгөөд микробын мембранд тороидаль хэлбэрт нүх (toroidal pore) үүсгэх механизмаар үйлчилдэг гэсэн таамаглал дэвшүүлэв.