Wirkmechanismus von Dermcidin-abgeleiteten Peptiden
Zusammenfassung der Projektergebnisse
Im menschlichen Schweiß werden insgesamt 13 C-terminal abgeleitete Dermcidin (DCD)- Peptide generiert, die sich voneinander sowohl in der Peptidlänge (24 bis 48AS) als auch in ihrer Nettoladung (-2 bis +2) unterscheiden. Einige DCD-abgeleitete Peptide weisen antimikrobielle Eigenschaften gegenüber Gram-positive Bakterien wie Staphylococcus epidermidis, methicillin-resistente Staphylococcus aureus (MRSA), methicillinsensitive Staphylococcus aureus (MSSA) und gegen Gram-negative Bakterien wie Escherichia coli auf. Dagegen wurde für die DCD-Peptide eine stark verminderte antimikrobielle Wirkung gegen Pseudomonas aeruginosa festgestellt. Im Rahmen des Projektes konnten wir zeigen, dass Proteasen aus Pseudomonas aeruginosa nicht für die reduzierte antimikrobielle Aktivität verantwortlich sind und somit als Resistenzmechanismus gegen DCD-abgeleitete Peptide auszuschließen sind. Weiterhin konnte gezeigt werden, dass DCD-Peptide zeitabhängig Bakterien abtöten ohne jedoch die bakterielle Membran zu permeabilisieren. DCD-Peptide Induzieren bakteriellen Zelltod über die Hemmung der Synthese von DNA, RNA und Proteinen. Die Inhibition der Makromolekül-Synthese ist unabhängig von einer direkten Interaktion von DCD-Peptiden mit mikrobieller DNA oder RNA. Des Weiteren wurde die Interaktion von DCD-Peptiden mit mikrobiellen Oberflächen-Strukturen näher charakterisiert. Wir konnten zeigen, dass DCD-Peptide keine bzw. nur eine schwache Bindung aufweisen an Telchonsäuren aus Gram-positiven Bakterien (LTA, WTA), Lipopolysacchariden (LPS) aus Gram-negativen Bakterien und an Peptidoglykan. Anhand vergleichender Untersuchungen mit dem Cathelicidin LL-37 konnten wir zeigen, dass der Wirkmechanismus von DCD-Peptiden sich von dem von LL-37 erheblich unterscheidet.
Projektbezogene Publikationen (Auswahl)
- The role of antimicrobial peptides in human skin and in skin infectious diseases. Infect Disord Drug Targets. 2008 Sep;8(3): 135-43
Schittek B, Paulmann M, Senyürek I, Steffen H
- Dermcidin-derived peptides show a different mode of action than the cathelicidin LL-37 against Staphylococcus aureus. Antimicrob Agents Chemother. 2009 Jun;53(6):2499- 509
Senyürek I, Paulmann M, Sinnberg T, Kalbacher H, Deeg M, Gutsmann T, Hermes M, Kohler T, Götz F, Wolz C, Peschel A, Schittek B
- Resistance to dermcidin-derived peptides is independent of bacterial protease activity. lnt J Antimicrob Agents. 2009 Jul;34(1):86-90
Senyürek I, Döring G, Kalbacher H, Deeg M, Peschel A, Wolz G, Schittek B
- Staphylococcus aureus mutant screen revelas interaction of the human antimicrobial peptide dermcidin with membrane phospholipids. Antimicrob Agents Chemother. 2009
Li M, Rigby K, Lai Y, Nair V, Peschel A, Schittek B, Otto M
