Antimikrobiální peptidy inhibující syntézu DNA.

Abstract

Antimikrobiální peptidy (AMP) jsou krátké aminokyselinové sekvence, které jsou syntetizovány různými organismy jako obrana proti bakteriím. AMP lze rozdělit na dvě skupiny na základě jejich antibakteriálního mechanismu - AMP rozrušující bakteriální membránu a AMP s intracelulárním cílem. Také samotné bakterie mohou produkovat AMP, které využívají v konkurenčním boji proti ostatním bakteriím ve stejné ekologické nice. Jedním z takových peptidů je sublancin, který je sekretován půdní bakterií Bacillus subtilis. Sublancin působí baktericidně proti Gram-pozitivním bakteriím, nicméně mechanismus jeho účinku není dosud znám. Z dostupné literatury je zřejmé, že sublancin má intracelulární cíl a spekuluje se o jeho možném negativním působení na replikaci DNA. Tato bakalářská práce na úvod stručně popisuje replikaci DNA a poté shrnuje současné znalosti o AMP cílících na membránu i AMP s intracelulárním cílem. Větší pozornost je potom věnována AMP, které narušují syntézu nukleové kyseliny, což je cíl působení navržený pro sublancin. Závěrečná část práce se věnuje sublancinu ve větším detailu a popisuje jeho expresi, strukturu a možný mechanismus působení. Klíčová slova: antimikrobiální peptid, mezidruhová kompetice, sublancin, Bacillus subtilis, replikace DNA

Antimicrobial peptides (AMPs) are short amino acid sequences synthesized by a spectrum of organisms as a defence mechanism against bacteria. AMPs are divided into two groups based on their mechanisms of action - membrane disruptive AMPs and AMPs with an intracellular target. Bacteria themselves can also produce these toxins that help them compete with other strains within the same ecological niche. One such a peptide is sublancin - an AMP secreted by the soil bacterium Bacillus subtilis. Sublancin is bactericidal against Gram-positive bacteria. Although the exact mechanism of action of sublancin against bacteria is not yet well understood, it is known to target intracellular processes. It was proposed that sublancin could have a negative impact on DNA replication. This bachelor thesis first provides a brief description of DNA replication and then summarizes current knowledge about AMPs that target membrane and AMPs with intracellular targets. Detailed attention is then focused on AMPs that affect nucleic acid synthesis, a mechanism also proposed for sublancin. The final part of this work describes sublancin - its expression, structure, and possible mechanism(s) of action. Key words: antimicrobial peptide, interspecies competition, sublancin, Bacillus subtilis, DNA replication