Antimicrobial peptide DiPGLa-H exhibits the most outstanding anti-infective activity among the PGLa variants based on a systematic comparison
Notice bibliographique
Résumé
ABSTRACT The escalating threat of antibiotic-resistant bacteria has heightened global interest in antimicrobial peptides as promising candidates due to their potent broad-spectrum activity and low likelihood of resistance development. Despite this potential, these peptides face challenges, including modest bactericidal efficacy, insufficient safety assessment, and expensive production. In this study, we systematically evaluated a panel of nine AMP variants of PGLa, a natural AMP derived from Xenopus laevis . All peptides retained α-helical structures and exhibited high biocompatibility, with hemolytic concentrations above 128 µg/mL and macrophage survival rates over 80%. Among them, a tandem-repeat variant DiPGLa-H demonstrated the most potent antimicrobial activity, with a therapeutic index of 35.94, against key pathogens such as Escherichia coli, Staphylococcus aureus, and Acinetobacter baumannii . A DAMP4-DiPGLa-H fusion protein was engineered to mitigate potential host toxicity, and we achieved high-purity biosynthesis of DiPGLa-H by employing a combination of acid cleavage and non-chromatographic purification, with yields reaching 21.2 mg/mL. The biosynthesized DiPGLa-H exhibited robust stability across a wide pH range and high temperatures, effectively disrupting biofilms formed by multiple pathogenic species. Mechanistically, DiPGLa-H disrupts both the inner and outer bacterial membranes, causing cell shrinkage, vesiculation, and intracellular leakage. In vivo , DiPGLa-H significantly improved survival rates in mice with induced peritoneal inflammation by 31%–38% while reducing bacterial burdens in key organs by 100-fold to 1,000-fold. These findings unearthed DiPGLa-H as a highly promising AMP. Moreover, the successful development of a cost-effective, high-purity biosynthesis method for DiPGLa-H, utilizing DAMP4 fusion technology, enables its low-cost application in combating multidrug-resistant pathogens. IMPORTANCE AMPs are innate defense molecules in animals, plants, and microorganisms. Notably, one-third of these peptides in databases originate from amphibians. We discovered that naturally weak AMPs from this source can be enhanced through artificial design. Specifically, variant DiPGLa-H showed superior germicidal efficacy and cell selectivity both in vivo and in vitro and can be biosynthesized and purified by combining DAMP4 fusion protein strategy and a simple non-chromatographic method that facilitates large-scale production. Our focus is on understanding the structure-activity relationships of PGLa. Furthermore, the development of a non-chromatographic purification technique for AMPs offers a viable pathway for the large-scale production of these essential compounds.
Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.
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) | 0,001 | 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 ».