항균펩타이드(항균펩티드)[antimicrobial peptide, antibacterial peptide] #

항균성 단백질이라고도 한다. 대식세포의 과립에 들어있는 항균성펩타이드 또는 단백질의 총칭이다. 항균 펩타이드는 지구 상의 거의 모든 생물체에서 발견되고 있으며, 이들 생명체의 선천성 면역 체계에서 매우 중요한 역할을 하는 것으로 알려져 있다. 현재까지 수많은 종의 생물체로부터 발견된 항균펩타이드는 bacteria, fungi, protozoa, virus 등의 미생물에 대해 그 작용 범위가 매우 넓을 뿐만 아니라, 그 특이한 작용 기작 때문에 최근 사회적 문제로 대두되고 있는 항생제 남용으로 인한 항생제 저항성 문제를 해결할 수 있는 중요한 항생물질로 각광 받고 있는 실정이다. 최초로 발견된 것은 1980년대이고, 현재 100종을 넘는 항균펩타이드가 동정되었다. 인간의 경우에는 피부나 구강내, 호흡기, 요로 등에 분포되어 있다.

항균펩타이드의 종류 #

β-defensin-2(hBD), cathelicidin(hCAP18) C말단절편 LL-37, dermicidin(DCD), 세린단백질가수분해효소 및 그의 유사체인 cathepsin G, 에스테르가수분해효소, cationic antimicrobial peptide, CAP37/아주로시딘 등의 세르프로시딘과 단백질, 살균상/막투과성 항진(BPI)단백질 등이 있다. 각각의 분자에 따라서 항균스펙트럼이 다르지만 세균, 진균에 대해 살균활성을 하여 감염방어에 작용한다.

항균펩타이드의 작용기작 #

항생 펩타이드의 항생 활성은 미생물의 세포막에 대한 특이적인 작용에서 기인하는 것으로 알려져 있다. 그 동안의 많은 연구를 통해 밝혀진 이러한 항생 펩타이드의 세포막에 대한 작용은 크게 ‘barrel-stave’, ‘carpet’, ‘toroidal-pore’의 세 가지 모델로 구분될 수 있다. ‘barrel-stave’ 모델은 세포막에 붙은 다수의 helix 형태를 가진 항생 펩타이드가 축적이 되고 세포막으로 삽입되어 펩타이드의 소수성 부분이 지질과 결합함으로써 결국 펩타이드가 세포막을 관통하는 pore를 형성하게 된다. ‘carpet’ 모델은 항생 펩타이드의 양전하를 가지는 부분이 세포막의 음이온성 인지질의 머리 부분에 결합함으로써 세포막 표면을 덮는다. 이 경우, 펩타이드의 농도가 높아지면 펩타이드는 detergent의 역할을 하여 micelles를 형성하게 하여 세포막이 이중층 구조를 파괴하게 된다. ‘toroidal-pore’ 모델은 helix 형태의 펩타이드가 세포막으로 침투하여 지질 단층이 구부러지도록 하여 pore를 형성하게 하는 것으로 물리적인 방법으로 세포막의 기능이 상실된다는 이론이다. 이 모델의 경우에는 pore의 내부가 지질의 극성 머리 부분이 pore의 내부를 형성하게 된다.

Reference #

1. https://www.kormb.or.kr/home/kor/bioin/down.asp?vid=233
2. Akiko Tenma, Hironori Nakagami, 2012, "안티에이징효과와 항균작용을 겸비한 기능성펩타이드의 개발", AnGes MG, Inc, 연구개발부, 오사카대학 대학원

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