Antimikrobiyal peptitlerin hücre zarina giriş mekanizmasinin incelenmesi

ß-laktam antibiyotikleri üzerindeki çalışmalar antimikrobiyal terapinin kullanımının yaygınlaşmasıyla ve bunun sonucu olarak bakterilerin ß-laktam antibiyotiklerine karşı direnç geliştirme başlamasından itibaren büyük ilgi gördü. Direnç mekanizmaları içinde en etkili antibiyotik direnç mekanizması ß-laktamaz üretimidir. Bu direnci yok edebilecek mekanizmalara olan ihtiyaç ß-laktamaz inhibitör proteininin (BLIP) ve ß-laktamaz ile oluşturduğu kompleksin yapısının keşfedilmesine öncülük etmiştir. BLIP ve TEM-1-BLIP kompleks yapılarında, BLIP üzerinde bulunan tip II ß yapısının (46-51 kalıntıları) TEM-1 ß-laktamaz aktif kısmı ile kritik bir etkileşim içerisinde olduğunu göstermektedir. Bu kalıntıları içeren bir peptidin peptid bazlı bir inhibitor tasarımı için bir başlangıç noktası olduğu düşünülmüştür. Peptid bazlı ilaç tasarımında en yaygın sorunlardan biri peptidin hücre zarına girişidir. Bu çalışmada, hücre-delici bir peptid olan pVEC'in (LLIILRRRIRKQAHAHSK) translokasyon mekanizmasının ve bakteri hücrelerine alımında rol oynayan kalıntıların araştırılması amaçlanmıştır. Yabani tür pVEC, sekiz mutant, retro- ve scramble pVEC dizileri moleküler dinamik (MD) ve yönlendirilmiş moleküler dinamik (SMD) simülasyonları kullanılarak incelenmiştir. Peptidin hücre zarından üç ana aşamada geçtiği gözlenmiş ve artan hücre içine alım potansiyeline sahip peptidler için, yapılan işin daha yüksek olduğu tespit edilmiştir. L1, R6, R7, R8, R10, K11 ve K18 kalıntılarının pVEC ve hücre zarın etkileşimlerinde katkıda bulundukları gösterilmiştir. Deneysel çalışmalarda, Peptid 1 (5-Fluoresein-NH-HA AGDYYAY-CONH2), Peptid 2 (5/6-Fluorescein-NH-RRGHYY-COOH) ve Peptid 3'ün (5/6-Fluorescein-NH-LLIILHAAGDYYAY-CONH2) antibiyotiğe dirençli E. coli K12 pUC18 hücrelerinin büyümesi üzerinde etkisi incelenmiştir. Peptid 1'in hücre büyümesi üzerinde inhibe edici bir etkisinin olmadığı ve floresans mikroskobu görüntülerinde ise ortamda hücre örneklerinde bulunandan daha yüksek miktarda peptid olduğu tespit edilmiştir. Peptid 3'ün ise mikroskop görüntülerine dayanarak hücre içine alındığı ve eklendiği ortamda hücre ölümlerine yol açtığı gözlenmiştir. Yapılan çalışmalar N-terminaline eklenen 5 kalıntının inhibitor peptidin hücre içine alımını arttırdığını göstermiştir.