LL-37, เปปไทด์ต้านจุลชีพ-เปปไทด์ต้านจุลชีพที่มีบทบาทหลายแง่มุม

LL-37 เป็นเปปไทด์ต้านจุลชีพของมนุษย์เพียงชนิดเดียวและเป็นเปปไทด์กรดอะมิโน 37 ที่ได้มาจากโดเมนปลาย C- ของโปรตีนตั้งต้น hCAP-18 (โปรตีนต้านจุลชีพประจุบวกของมนุษย์ 18) มีบทบาทสำคัญในการสร้างภูมิคุ้มกันโดยธรรมชาติและมีฤทธิ์ต้านจุลชีพในวงกว้างเพื่อต่อต้านแบคทีเรีย เชื้อรา และไวรัส นอกเหนือจากการทำงานของยาต้านจุลชีพแล้ว LL-37 ยังเกี่ยวข้องกับการควบคุมระบบภูมิคุ้มกัน การสมานแผล การสร้างเส้นเลือดใหม่ และการควบคุมมะเร็ง การแสดงออกของสารนี้มีอยู่ทั่วไปในนิวโทรฟิล เซลล์เยื่อบุผิว และพื้นผิวเยื่อเมือก (เช่น ช่องคลอดและผิวหนัง) ซึ่งทำหน้าที่เป็นด่านแรกในการป้องกันเชื้อโรค กิจกรรมของมันถูกควบคุมโดยกระบวนการโปรตีโอไลติก (เช่น โดยซีรีนโปรตีเอส) และปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อม เช่น วิตามินดี

คุณสมบัติทางโครงสร้างและเคมีฟิสิกส์

LL-37, เปปไทด์ต้านจุลชีพ:

รหัสตัวอักษรตัวเดียว: LLGDFFRKSKEKIGKEFKRIVQRIKDFLRNLVPRTES

รหัสตัวอักษรสามตัว:

ลิว-ลิว-กลี-แอสพ-เพ-เพ-อาก-ลีส-เซอร์-ลิซ{{9} }กลู-ลิซ-อิล-กลี-ลิซ-กลู-เพ-ลิซ-อาร์ก{{1 8}}อิล-วาล-กลน์-อาร์ก-อิล-ลีส-แอสพี-เพ-ลิว{-Arg-Asn-Leu-Val-Pro-Arg-Thr-Glu-เซอร์

น้ำหนักโมเลกุล: 4493.33

ใช้แอมฟิพาทิก -เฮลิกส์ที่มีสามโดเมน:

สถานีปลายทาง: เป็นสื่อกลางในการเกิดเคมีบำบัดและการทำงานของเม็ดเลือดแดงแตก

ปลาย C-: รับผิดชอบในการหยุดชะงักของเยื่อหุ้มเซลล์และฤทธิ์ต้านไวรัส

หางของปลาย C-: ช่วยให้เกิดปฏิกิริยาเตตระเมอไรเซชันได้ง่ายขึ้นผ่านการมีปฏิกิริยากับชีวโมเลกุลที่มีประจุลบ

ความเสถียรและไดนามิกของการชาร์จ

ประจุ: ปริมาณสุทธิ +6 ที่ pH ทางสรีรวิทยาทำให้สามารถกำหนดเป้าหมายด้วยไฟฟ้าสถิตของเยื่อหุ้มจุลินทรีย์ได้

ความคงตัวทางความร้อน: การประกอบชิ้นส่วนของไฟบริลลาร์เอง- (เช่น LL-37(17–29)) ต้านทานการย่อยสลายที่ 60–80 องศา

ความต้านทานของโปรตีเอส: การบรรจุแบบไม่ชอบน้ำและปฏิกิริยาเชิงขั้วทำให้เกิดความต้านทานบางส่วนต่อโปรตีเอสของโฮสต์

ซินธ์พี่สาว Rออกไปข้างนอก

การสังเคราะห์ทางเคมี:

การสังเคราะห์เพปไทด์เฟสโซลิด (SPPS) มักใช้สำหรับการผลิต LL-37 และชิ้นส่วนของมัน (เช่น LL-37(17–29))

ข้อดี: มีความบริสุทธิ์สูง มีความยืดหยุ่นสูงในการปรับเปลี่ยนโครงสร้าง (เช่น การกลายพันธุ์สำหรับการศึกษาเชิงฟังก์ชัน)

ความท้าทาย: ต้นทุนสูงสำหรับการผลิตขนาดใหญ่-และปัญหาการพิมพ์ผิดที่อาจเกิดขึ้น

นิพจน์รีคอมบิแนนท์:

ระบบโปรคาริโอต (เช่น อี. โคไล) ใช้สำหรับการผลิต LL-37 โดยต้องมีการปรับโคดอนให้เหมาะสมและแท็กฟิวชันเพื่อหลีกเลี่ยงความเป็นพิษ

ข้อดี: ต้นทุน-มีประสิทธิภาพสำหรับการผลิตจำนวนมาก

ความท้าทาย: การแก้ไขหลังการแปล- (เช่น ความแตกแยกจากแท็กฟิวชัน) และการสร้างเนื้อหาที่อาจรวมเข้าด้วยกัน

การเลียนแบบตนเองทางชีวภาพ-การประกอบ:

ชิ้นส่วน LL-37 ชิ้น (เช่น LL-37(17–29)) ประกอบเองเป็นไฟบริลที่ใช้งานได้จริง ซึ่งเป็นโครงสำหรับวัสดุชีวภาพที่มีความเสถียร

ข้อดี: เพิ่มประสิทธิภาพและความคงตัวของสารต้านจุลชีพ

ความท้าทาย: การควบคุมพลวัตของการประกอบเพื่อความสม่ำเสมอในการรักษา

การใช้งานและความสำคัญ

การบำบัดด้วยยาต้านจุลชีพ:

LL-37 ลดภาระของเชื้อราได้อย่างมีประสิทธิภาพ (เช่น Candida albicans ในภาวะเชื้อราในช่องคลอดและช่องคลอด) และการติดเชื้อแบคทีเรียโดยการรบกวนเยื่อหุ้มเซลล์และปรับไซโตไคน์ (เช่น เพิ่ม IFN- และลด IL-10)

การปรับมะเร็ง:

จัดแสดงสองบทบาท: ต่อต้าน-มะเร็ง (เช่น ยับยั้งการแพร่กระจายของมะเร็งเซลล์ตับผ่านการควบคุมการถอดเสียง ) และส่งเสริม-ผลกระทบของเนื้องอก (เช่น ส่งเสริมมะเร็งเซลล์สความัสผิวหนังผ่านการส่งสัญญาณ NF-κB/dbpA)

โรคเรื้อรัง:

ระดับ LL-37 ในพลาสมาต่ำมีความสัมพันธ์กับอาการกำเริบบ่อยครั้งในผู้ป่วยปอดอุดกั้นเรื้อรัง โดยเน้นบทบาทของมันในการป้องกันภูมิคุ้มกันและการมีส่วนร่วมของวิตามินดี

การจัดส่งวัสดุชีวภาพและยา:

ไฟบริล LL-37 ที่ประกอบขึ้นเอง-แสดงศักยภาพในการเคลือบสารต้านจุลชีพและตัวพายาที่ทนทาน เนื่องจากความเสถียรและประจุพื้นผิว (+25 มิลลิโวลต์)

ความท้าทายในปัจจุบัน

ฟังก์ชันการทำงานแบบคู่: ผลกระทบ-ขึ้นอยู่กับบริบทของโปร-/การต่อต้าน-เนื้องอกทำให้การกำหนดเป้าหมายในการรักษามีความซับซ้อน

ข้อจำกัดในการสังเคราะห์: SPPS และระบบรีคอมบิแนนท์ต้องดิ้นรนกับต้นทุนและผลผลิต

ความเป็นพิษต่อภูมิคุ้มกัน: การทำงานของระบบภูมิคุ้มกันมากเกินไป (เช่น ในโรคหอบหืด) เสี่ยงต่อการอักเสบที่ไม่พึงประสงค์

มุมมองในอนาคต

วิศวกรรมเปปไทด์: พัฒนา-มะเร็งกลายพันธุ์แบบคัดเลือก (เช่น EGFR- การตัดทอนโดเมนที่มีผลผูกพัน)

ระบบนาโนแคริเออร์: ใช้ไฟบริลที่ประกอบขึ้นเอง-เพื่อควบคุมการปล่อยยา

การทดลองทางคลินิก: จัดลำดับความสำคัญ-การศึกษาการเพิ่มขนาดในฟิล์มชีวะ-ที่เกี่ยวข้องกับการติดเชื้อและโรคภูมิต้านตนเอง

LL-37 เป็นตัวอย่างของการบรรจบกันของภูมิคุ้มกันโดยกำเนิดและนวัตกรรมการรักษา แม้ว่าคุณสมบัติในการต้านจุลชีพและการปรับภูมิคุ้มกันจะมีแนวโน้มทางคลินิก แต่ความท้าทายในการสังเคราะห์ การคัดเลือก และความปลอดภัยล้วนต้องการการแก้ปัญหาแบบสหวิทยาการ ความก้าวหน้าในอนาคตขึ้นอยู่กับการปรับโครงสร้างให้เหมาะสม การนำส่งตัวชี้วัดทางชีวภาพ และการตรวจสอบความถูกต้องของการแปล

อ้างอิง

1. เปปไทด์ต้านจุลชีพของมนุษย์ LL-37 กระตุ้นให้เกิดความไวต่อยาแวนโคมัยซินที่ไม่สามารถสืบทอดได้ลดลงในเชื้อ Staphylococcus aureus รายงานทางวิทยาศาสตร์ (2025)

2. LL-37 สารต้านจุลชีพเปปไทด์ในมนุษย์ 药智通 (2024)

3. LL-37 เปปไทด์ต้านจุลชีพของมนุษย์ หนังสือเคมี (2024)

4. LL-37 ส่งเสริมมะเร็งเซลล์สความัสของผิวหนังผ่านทาง NF-κB/dbpA จดหมายด้านเนื้องอกวิทยา (2016)

5. อนุพันธ์ของ LL-37 ที่มี vancomycin ต่อต้าน S. aureus เจ. ยาปฏิชีวนะ (2025)

6. LL-37 กำจัดแผ่นชีวะของ S. aureus พลัสวัน (2019)

7. LL-37 ในการกำเริบของโรคหอบหืด รายงานทางวิทยาศาสตร์ (2017)

8. LL-37 ในภูมิต้านตนเองและการติดเชื้อไวรัส วัคซีน (2020)

9. กลไกการต้านมะเร็งของเปปไทด์ต้านจุลชีพของมนุษย์ LL-37อาคีล อาหมัด[1], โมฮัมเหม็ด อาลี มุลลาห์ ฟาวาซ[2]. ดอย: 10.37881/1.63.