جداسازی و شناسایی پپتید ضد میکروبی القایی جدید Ectocin-1 از پروانه کرم گلوگاه انار (Eotomyelois ceratoniae Zeller (Lepidoptera: Pyralidae

کد مقاله : 1647-23IPPC
نویسندگان
1خراسان رضوی-کاشمر- بلوار سید مرتضی-- گروه گیاهپزشکی، موسسه آموزش عالی جهاد دانشگاهی کاشمر
21. گروه گیاهپزشکی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه بو علی سینای همدان، همدان، ایران.
32. گروه شیمی و بیوشیمی، دانشکده علوم پایه، دانشگاه فردوسی مشهد، مشهد، ایران.
چکیده
ایمنی ذاتی مهم‌ترین خط دفاع در مهره‌داران و بی‌مهرگان در برابر میکروب‌های بیماری‌زا مثل باکتری‌ها، قارچ‌ها و ویروس‌ها است. پپتیدهای ضد میکروبی نقش بسیار مهمی در سیستم ایمنی ذاتی حشرات ایفا می‌کنند که صرفا بر واکنش‌های ذاتی برای مبارزه با طیف وسیعی از پاتوژن‌ها تکیه می‌کنند. امروزه از حشرات به عنوان منابع عظیم داروهای مدرن نام برده می‌شود. در سال‌های اخیر، بیوتکنولوژیست‌ها و حشره‌شناسان بر مهندسی زیستی پروتئین‌های حشرات و ‌کاربرد تولیدات آنها در درمان بیماری‌ها و پزشکی مدرن تأکید فراوانی داشته‌اند. داروهای مطرح در این زمینه شامل آنتی‌میکروب‌های قدرتمند بر ضد باکتری‌های گرم مثبت و گرم منفی مقاوم و HIV می‌باشد. در این پژوهش، برای اولین بار در دنیا، یک پپتید ضد میکروبی از سیستم ایمنی کرم گلوگاه انارEctomyelois ceratoniae جداسازی، توصیف و Ectocin-1 نامگذاری گردید. Ectocin-1 به وسیله کروماتوگرافی (RP-HPLC) جداسازی شد. توالی پپتید نیز توسط روش اسپکتروسوپی تعیین شد. پپتید Ectocin -1 دارای هشت اسید آمینه (LNELPGVH)، با وزن مولکولی 878 دالتون، نقطه ایزوالکتریک (PI): 5.24، با فرمول شیمیایی: C39H63N11O12، تعداد کل اتم‌‌‌ها: 125، شاخص بی ثباتی (II): 32.83، با توجه به میزان شاخص بی ثباتی در رده پروتئین‌های پایدار قرار می‌گیرید، شاخص آلیفاتیک 133.75، میانگین هیدروپاتیسی (GRAVY): 0.05-، ترکیب باقیمانده اسید آمینه نشان داد که Ectocin -1 آبگریز با بار مثبت است. اندازه گیری‌های حداقل غلظت مهاری (MIC) برای Ectocin -1، فعالیت ضدمیکروبی را در برابر باکتری‌های گرم مثبت، باکتری‌های گرم منفی نشان داد. پپتید Ectocin -1 فعالیت-های همولیتیک نسبت به گلبول های قرمز انسان، گوسفند و مرغ نداشت. با توجه به نتایج این تحقیق، این حشره می‌تواند کاندیدا خوبی جهت بررسی بیشتری در مطالعات تکمیلی فعالیت‌های ضد میکروبی باشد.
کلیدواژه ها
موضوعات
 
Title
Isolation and characterization of a novel inducible antimicrobial peptide Ectocin-1 from of carob moth Ectomyelois ceratoniae Zeller (Lepidoptera: Pyralidae)
Authors
isa jabaleh, Majid Kazzazi, Ahmad Asoodeh
Abstract
Innate immunity is the most important line of defense in both vertebrates and invertebrates against pathogenic microbes such as bacteria, fungi, and viruses. Antimicrobial peptides play very important roles in the innate immune system of insects that rely solely on innate responses to combat a wide array of pathogens. Today insects are referred to as the vast resources of modern medicines. In recent years, biotechnologists and entomologists have emphasized the bioengineering of insect proteins and the applied of their products in the treatment of diseases and modern medicine. Considered drugs in this field include powerful antimicrobials against Gram-positive and Gram-negative bacteria and HIV. In this study, for the first time in the world, a novel antimicrobial peptide from an immunized lepidopteran insect, Ectomyelois ceratoniae was purified and characterized and named as Ectocin-1. The Ectocin-1 was fractionized by reversed phase high-pressure liquid chromatography (RP-HPLC). The sequence of peptides was also determined by tandem mass spectrometry. Ectocin -1 has 8 amino acid residues (LNELPGVH) with a molecular weight: 878.00 Da, Theoretical isoelectric point (pI): 5.24, Formula: C39H63N11O12, Total number of atoms: 125, the instability index (II) is computed to be 32.83, this classifies the protein as stable, Aliphatic index: 133.75, Grand average of hydropathicity (GRAVY): -0.050. The composition of amino acid residues revealed that Ectocin -1 is a hydrophobic, positively charged. Minimal growth inhibition concentration (MIC) measurements for Ectocin -1 showed antimicrobial activity against Gram-positive bacteria, Gram-negative bacteria. Ectocin -1 did not show hemolytic activity toward human, sheep, hen red blood cells. According to the results of this study, this insect can be a good candidate for further study in complementary studies of antimicrobial activity.
Keywords
Ectocin -1, Hemolytic, (MIC), Sequences