In situ captured antibacterial action of membrane-incising peptide lamellae

el Battioui, Kamal [El Battioui, Kamal (Chemistry), szerző] Biomolekuláris Önrendeződés (HRN TTK / AKI); Chakraborty, Sohini; Wacha, András [Wacha, András Ferenc (Fizika), szerző] Biológiai Nanokémiai Kutatócsoport (HRN TTK / AKI); Anyag- és Környezetkémiai Intézet (HRN TTK); Molnár, Dániel [Molnár, Dániel (molekuláris bioló...), szerző] Molekuláris Élettudományi Intézet (HRN TTK); Quemé-Peña, Mayra [Quemé Peña, Mayra (Mayra Quemé-Peña), szerző] Biomolekuláris Önrendeződés (HRN TTK / AKI); Szigyártó, Imola Cs. [Szigyártó, Imola Csilla (Bioszervetlen kémia), szerző] Biomolekuláris Önrendeződés (HRN TTK / AKI); Anyag- és Környezetkémiai Intézet (HRN TTK); Szabó, Csenge Lilla [Szabó, Csenge Lilla (NMR spektroszkópia), szerző] Hevesy György Kémia Doktori Iskola (ELTE / TTK); Analitikai és BioNMR Laboratórium (ELTE / TTK / KI / AnalK_Tsz); Bodor, Andrea [Bodor, Andrea (NMR spektroszkópia), szerző] Analitikai és BioNMR Laboratórium (ELTE / TTK / KI / AnalK_Tsz); Horváti, Kata [Horváti, Kata (Szerves kémia), szerző] MTA-TTK Peptidalapú Vakcinák Kutatócsoport (HRN TTK / AKI); HUN-REN-ELTE Peptidkémiai Kutatócsoport (ELTE / TTK / KI); Gyulai, Gergő [Gyulai, Gergő (Kolloid- és felül...), szerző] Határfelületi- és Nanoszerkezetek Laboratóriuma... (ELTE / TTK / KI); MTA-TTK Peptidalapú Vakcinák Kutatócsoport (HRN TTK / AKI); Bősze, Szilvia [Bősze, Szilvia (Peptidkémia), szerző] HUN-REN-ELTE Peptidkémiai Kutatócsoport (ELTE / TTK / KI); Mihály, Judith [Mihály, Judith (IR és Raman spekt...), szerző] Biológiai Nanokémiai Kutatócsoport (HRN TTK / AKI); Anyag- és Környezetkémiai Intézet (HRN TTK); Jezsó, Bálint [Jezsó, Bálint (Sejtbiológia), szerző] Biokémiai Tanszék (ELTE / TTK / Bio_I); Biológiai Nanokémiai Kutatócsoport (HRN TTK / AKI); Románszki, Loránd [Románszki, Loránd (Kémia), szerző] Funkcionális Határfelületek Csoport (HRN TTK / AKI); Anyag- és Környezetkémiai Intézet (HRN TTK); Tóth, Judit [Tóth, Judit (Biokémia, enzimol...), szerző] Alkalmazott Biotechnológia és Élelmiszertudomán... (BME / VBK); Molekuláris Élettudományi Intézet (HRN TTK); Varga, Zoltán [Varga, Zoltán (biofizika, kolloi...), szerző] Fizikai Kémia és Anyagtudományi Tanszék (BME / VBK); Biológiai Nanokémiai Kutatócsoport (HRN TTK / AKI); Mándity, István [Mándity, István (Gyógyszerkémia, g...), szerző] Szerves Vegytani Intézet (SE / GYTK); Mesterséges Transzporterek Kutatócsoport (HRN TTK / AKI); Juhász, Tünde [Juhász, Tünde (Enzimológia), szerző] Biomolekuláris Önrendeződés (HRN TTK / AKI); Beke-Somfai, Tamás ✉ [Beke-Somfai, Tamás (Kémia), szerző] Biomolekuláris Önrendeződés (HRN TTK / AKI); Anyag- és Környezetkémiai Intézet (HRN TTK)

Angol nyelvű Szakcikk (Folyóiratcikk) Tudományos
Megjelent: NATURE COMMUNICATIONS 2041-1723 2041-1723 15 (1) Paper: 3424 , 14 p. 2024
  • Regionális Tudományok Bizottsága: A nemzetközi
  • SJR Scopus - Biochemistry, Genetics and Molecular Biology (miscellaneous): D1
Azonosítók
Támogatások:
  • (LP2016-2) Támogató: MTA Lendület
  • (NVKP_16-1-2016-0007) Támogató: NKFIH
  • (BIONANO_GINOP-2.3.2-15-2016-00017) Támogató: GINOP
  • (TKP2021-EGA-31)
  • (2020-1.1.2-PIACI-KFI-2020-00021)
  • (2019-2.1.11-TÉT-2019-00091)
  • KKP_22 Project(144180)
  • (K131594) Támogató: NKFIH
  • (K124900)
  • (K137940)
  • (K142904)
  • (K138318)
  • TKP2020-NKA-06(Thematic Excellence Programme TKP2020-NKA-06 (National Challenges Subprogramme)) Támogató: NKFI
Developing unique mechanisms of action are essential to combat the growing issue of antimicrobial resistance. Supramolecular assemblies combining the improved biostability of non-natural compounds with the complex membrane-attacking mechanisms of natural peptides are promising alternatives to conventional antibiotics. However, for such compounds the direct visual insight on antibacterial action is still lacking. Here we employ a design strategy focusing on an inducible assembly mechanism and utilized electron microscopy (EM) to follow the formation of supramolecular structures of lysine-rich heterochiral β 3 -peptides, termed lamellin-2K and lamellin-3K, triggered by bacterial cell surface lipopolysaccharides. Combined molecular dynamics simulations, EM and bacterial assays confirmed that the phosphate-induced conformational change on these lamellins led to the formation of striped lamellae capable of incising the cell envelope of Gram-negative bacteria thereby exerting antibacterial activity. Our findings also provide a mechanistic link for membrane-targeting agents depicting the antibiotic mechanism derived from the in-situ formation of active supramolecules.
Hivatkozás stílusok: IEEEACMAPAChicagoHarvardCSLMásolásNyomtatás
2025-03-30 08:54