Endofyyttien tuottamat antimikrobiset peptidit

Abstract

Endofyytit ovat kasvien soluväleissä tai soluissa eläviä mikro-organismeja, jotka eivät aiheuta kasville haittaa. Endofyytit voivat edistää kasvin kasvua sekä suojella kasvia bioottiselta ja abioottiselta stressiltä. Osa kasvien endofyyteistä tuottaa antimikrobisia aineenvaihduntatuotteita, kuten alkaloideja, steroideja, terpenoideja ja peptidejä. Tunnetuimpia endofyyttejä ovat sienet ja bakteerit, joissa antimikrobisia peptidejä tuotetaan ribosomaalisesti sekä ei-ribosomaalisesti. Antimikrobiset peptidit ovat lyhyitä, usein positiivisesti varautuneita ja amfifiilisiä. Nämä, pääosin aminohapoista koostuvat molekyylit, omaavat aktiivisuuksia esimerkiksi kasvi- ja ihmispatogeenejä vastaan. Antimikrobiset peptidit pystyvät tappamaan myös antibiooteille resistenttejä bakteerikantoja. Tässä tutkielmassa esitellään kolmen eri endofyytin tuottamia antimikrobisia peptidejä ja niiden erilaisia aktiivisuuksia. Trtesin on suopursusta (Rhododendron tomentosum) löytyneen endofyyttisen Fusarium tricinctum -sienen tuottama antimikrobinen peptidi. Munumbikiinit A–D ovat Kennedia nigriscans kasvista löytyneen Streptomyces NRRL 3052 -bakteerin tuottamia antimikrobisia peptidejä. SC39 peptidit ovat paprikasta (Capsicum annuum L.) eristetyn endofyyttisen EML-CAP3 -bakteerikannan tuottamia antimikrobisia peptidejä.

Useat bakteerikannat ovat muodostaneet resistenssin käytössä oleville antibiooteille, kuten penisilliinille, metisilliinille ja vankomysiinille. Antibioottiresistenssi onkin suuri ongelma kansanterveydelle ja uusia lääkeaineita on löydettävä taistelussa mikrobeja vastaan. Antimikrobisista peptideistä on kiinnostuttu lääketieteessä, koska peptidit pystyvät tappamaan bakteereita pienillä pitoisuuksilla ja niiden toimintamekanismit ovat tarkkoja mikrobeja vastaan. Lisäksi, toisin kuin antibiootit, antimikrobiset peptidit omaavat aktiivisuuksia myös esimerkiksi sieniä, alkueläimiä ja syöpäsoluja vastaan. Endofyyttien tuottamat antimikrobiset peptidit ovat mielenkiintoinen tutkimuskohde, koska niistä odotetaan löytyvän täysin uusia molekyylejä lääkeaineiksi. Löydettyjä peptidejä voidaan muokata, jolloin niiden ominaisuuksia saadaan parannettua. Tässä tutkielmassa perehdytään siihen, onko antimikrobisille peptideille kehittynyt resistenssiä ja voisivatko antimikrobiset peptidit toimia uusina lääkeaineina antibioottiresistenssin leviämisen ehkäisemisessä.