Effects of single <scp>d</scp>‐amino acid substitutions on disruption of β‐sheet structure and hydrophobicity in cyclic 14‐residue antimicrobial peptide analogs related to gramicidin S
Notice bibliographique
Résumé
Gramicidin S (GS) is a 10-residue cyclic beta-sheet peptide with lytic activity against the membranes of both microbial and human cells, i.e. it possesses little to no biologic specificity for either cell type. Structure-activity studies of de novo-designed 14-residue cyclic peptides based on GS have previously shown that higher specificity against microbial membranes, i.e. a high therapeutic index (TI), can be achieved by the replacement of a single L-amino acid with its corresponding D-enantiomer [Kondejewski, L.H. et al. (1999) J. Biol. Chem. 274, 13181]. The diastereomer with a D-Lys substituted at position 4 caused the greatest improvement in specificity vs. other L to D substitutions within the cyclic 14-residue peptide GS14, through a combination of decreased peptide amphipathicity and disrupted beta-sheet structure in aqueous conditions [McInnes, C. et al. (2000) J. Biol. Chem. 275, 14287]. Based on this information, we have created a series of peptide diastereomers substituted only at position 4 by a D- or L-amino acid (Leu, Phe, Tyr, Asn, Lys, and achiral Gly). The amino acids chosen in this study represent a range of hydrophobicities/hydrophilicities as a subset of the 20 naturally occurring amino acids. While the D- and L-substitutions of Leu, Phe, and Tyr all resulted in strong hemolytic activity, the substitutions of hydrophilic D-amino acids D-Lys and D-Asn in GS14 at position 4 resulted in weaker hemolytic activity than in the L-diastereomers, which demonstrated strong hemolysis. All of the L-substitutions also resulted in poor antimicrobial activity and an extremely low TI, while the antimicrobial activity of the D-substituted peptides tended to improve based on the hydrophilicity of the residue. D-Lys was the most polar and most efficacious substitution, resulting in the highest TI. Interestingly, the hydrophobic D-amino acid substitutions had superior antimicrobial activity vs. the L-enantiomers although substitution of a hydrophobic D-amino acid increases the nonpolar face hydrophobicity. These results further support the role of hydrophobicity of the nonpolar face as a major influence on microbial specificity, but also highlights the importance of a disrupted beta-sheet structure on antimicrobial activity.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».