Study of Thrombin-Derived C-Terminal Peptide with aggregation propensity

Sammanfattning: Ett nytt lovande alternativ för antibiotika Hudsår är alltid med risk för bakteriell angrepp. När en infektion uppstår står immunförsvaret inför en stor utmaning, då inte sällan motståndaren övervinner flera strider. En av kroppens strategier för kampen med patogener är inflammation. Den i sin tur när blir okontrollerad, kan leda till överdriven reaktion i hela kroppen. Sådant scenario kan leda till sepsis som inte sällan leder till död. Grundbehandlingen för vanliga bakteriella infektioner och sepsis är antibiotika. Dock, dessa tappar sin effekt väldigt snabbt på grund av kraftigt växande antibiotikaresistens. Av denna anledning, nya alternativ för antibiotika är mycket efterfrågade. Antimikrobiella peptider (AMP) är en typ av molekyler som naturligt förekommer i kroppen och utgör kroppens första försvarslinje mot bakterier. Med hjälp av bioteknik kan de isoleras från kroppen, produceras i stora mängder och användas som medicin. På senare tid beaktas de allt oftare som ett alternativ för antibiotika. I Schmidtchen-labb upptäcktes nyligen att trombin, ett protein som huvudsakligen är involverat i blodkoagulering, kan utsättas för protolys och frigöra kortare peptider av olika längder (som kallas för TCP). Dessa peptider har olika roller. De kortare har en stark antimikrobiell aktivitet medan de längre är mindre antimikrobiella men kan aggregera bakterier och deras produkter, vilket i sin tur hjälper till att eliminera bakterier. För att studera proteinaggregation ur perspektivet av en grundläggande medfödd immunförsvarsmekanism, producerade vi peptiden av intresse i E. coli-bakterier och utvärderade sedan dess förmåga att binda lipopolysackarider (LPS) frisatta från bakterier. Dessutom observerade vi om den längre TCP kan aggregera två olika bakteriestammar; P. aeruginosa och S. aureus. Figuren till höger visar resultat från studier med fluorescensmikroskop, där en längre och en kortare peptid av trombin, rTCP96 respektive TCP-25, inkuberades med två olika bakteriestammar: P. aeruginosa (PA01) och S. aureus. Prover med bakterier och peptider blandades med speciella färgämnen, där grönt indikierade levande bakterier medan rött tydde på döda bakterier. En buffert utan proteiner användes som kontroll. I prover med TCP-25 kunde en stark antimikrobiell effekt ses, då det inte fanns några levande bakterier, medan i prover med rTCP96 kunde det hittas många samlingar av bakterier, vilket tyder på att rTCP96 kan aggregera bakterier. Handledare: Ganna Petruk Examensarbete 15 hp i Molekylärbiologi 2022 Biologiska institutionen, Lunds universitet Institutionen för kliniska vetenskaper, Lunds universitet