Roles of Hydrophobicity and Charge Distribution of Cationic Antimicrobial Peptides in Peptide-Membrane Interactions
Notice bibliographique
Résumé
Cationic antimicrobial peptides (CAPs) occur as important innate immunity agents in many organisms, including humans, and offer a viable alternative to conventional antibiotics, as they physically disrupt the bacterial membranes, leading to membrane lysis and eventually cell death. In this work, we studied the biophysical and microbiological characteristics of designed CAPs varying in hydrophobicity levels and charge distributions by a variety of biophysical and biochemical approaches, including in-tandem atomic force microscopy, attenuated total reflection-FTIR, CD spectroscopy, and SDS-PAGE. Peptide structural properties were correlated with their membrane-disruptive abilities and antimicrobial activities. In bacterial lipid model membranes, a time-dependent increase in aggregated β-strand-type structure in CAPs with relatively high hydrophobicity (such as KKKKKKALFALWLAFLA-NH(2)) was essentially absent in CAPs with lower hydrophobicity (such as KKKKKKAAFAAWAAFAA-NH(2)). Redistribution of positive charges by placing three Lys residues at both termini while maintaining identical sequences minimized self-aggregation above the dimer level. Peptides containing four Leu residues were destructive to mammalian model membranes, whereas those with corresponding Ala residues were not. This finding was mirrored in hemolysis studies in human erythrocytes, where Ala-only peptides displayed virtually no hemolysis up to 320 μM, but the four-Leu peptides induced 40-80% hemolysis at the same concentration range. All peptides studied displayed strong antimicrobial activity against Pseudomonas aeruginosa (minimum inhibitory concentrations of 4-32 μM). The overall findings suggest optimum routes to balancing peptide hydrophobicity and charge distribution that allow efficient penetration and disruption of the bacterial membranes without damage to mammalian (host) membranes.
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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 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 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 ».