LL-37 ir vienīgais cilvēka pretmikrobu peptīds, un tas ir 37 aminoskābju peptīds, kas iegūts no tā prekursorproteīna hCAP-18 (cilvēka katjonu pretmikrobu proteīna 18) C-gala domēna. Tam ir galvenā loma iedzimtajā imunitātē, un tai ir plaša spektra pretmikrobu iedarbība pret baktērijām, sēnītēm un vīrusiem. Papildus pretmikrobu funkcijai LL-37 ir iesaistīts imūnregulācijā, brūču dzīšanas, angioģenēzes un vēža regulēšanā. Tā ekspresija ir visuresoša uz neitrofiliem, epitēlija šūnām un gļotādas virsmām (piemēram, maksts un ādas), kur tā kalpo kā pirmā aizsardzības līnija pret patogēniem. Jo īpaši tā darbību regulē proteolītiskā apstrāde (piemēram, serīna proteāzes) un vides faktori, piemēram, D vitamīns.
Strukturālās un fizikāli ķīmiskās īpašības
LL-37, pretmikrobu peptīds:
Viena burta kods: LLGDFFRKSKEKIGKEFKRIVQRIKDFLRNLVPRTES
Trīsburtu kods:
Leu-Leu-Gly-Asp-Phe-Phe-Arg-Lys-Ser-Lys{{9} }Glu-Lys-Ile-Gly-Lys-Glu-Phe-Lys-Arg{{1 8}}Ile-Val-Gln-Arg-Ile-Lys-Asp-Phe-Leu{-Arg-Asn-Leu-Val-Pro-Arg-Thr-Glu-Ser
Molekulmasa: 4493,33
Pieņem amfipātisku -spirāli ar trim domēniem:
termināls: mediē ķīmijaksi un hemolītisko aktivitāti.
C-terminālis: atbild par membrānas traucējumiem un pretvīrusu aktivitāti.
C-gala aste: atvieglo tetramerizāciju, mijiedarbojoties ar anjonu biomolekulām.
Stabilitāte un uzlādes dinamika
Uzlāde: neto +6 pie fizioloģiskā pH ļauj elektrostatiski mērķēt uz mikrobu membrānām.
Termiskā stabilitāte: šķiedru pašsavienošanās{0}}fragmenti (piemēram, LL-37(17–29)) iztur degradāciju 60–80 grādos.
Proteāzes rezistence: Hidrofobā iesaiņošana un polārā mijiedarbība nodrošina daļēju rezistenci pret saimniekproteāzēm.
Synthemāsa Rārā
Ķīmiskā sintēze:
LL-37 un tā fragmentu (piemēram, LL-37(17–29)) ražošanai parasti izmanto cieto-fāzes peptīdu sintēzi (SPPS).
Priekšrocības: augsta tīrība, elastība strukturālām modifikācijām (piemēram, mutaģenēze funkcionāliem pētījumiem).
Izaicinājumi: lielas{0}}apjoma ražošanas izmaksas un iespējamas nepareizas salocīšanas problēmas.
Rekombinantā izteiksme:
LL-37 ražošanai tiek izmantotas prokariotu sistēmas (piemēram, E. coli), kurām nepieciešama kodona optimizācija un saplūšanas tagi, lai izvairītos no toksicitātes.
Priekšrocības: rentabla{0}} lielapjoma ražošanai.
Izaicinājumi: pēc-translācijas modifikācijas (piemēram, atdalīšana no saplūšanas tagiem) un iespējama iekļaušanas ķermeņa veidošana.
Biomimētiskā pašmontāža{0}}:
LL-37 fragmenti (piem., LL-37(17–29)) paši sakrājas funkcionālās fibrilās, piedāvājot sastatnes stabiliem biomateriāliem.
Priekšrocības: uzlabo pretmikrobu efektivitāti un stabilitāti.
Izaicinājumi: montāžas dinamikas kontrole terapeitiskai konsekvencei.
Pielietojumi un nozīme
Antimikrobiālā terapija:
LL-37 efektīvi samazina sēnīšu slogu (piemēram, Candida albicans vulvovaginālās kandidozes gadījumā) un bakteriālas infekcijas, izjaucot membrānas un modulējot citokīnus (piemēram, palielinot IFN un samazinot IL-10).
Vēža modulācija:
Tam ir divējādas lomas: pret-vēzis (piemēram, hepatocelulārās karcinomas proliferācijas kavēšana, izmantojot transkriptomisko regulējumu) un audzēju veicinoša iedarbība (piemēram, ādas plakanšūnu karcinomas veicināšana, izmantojot NF-κB/dbpA signālus).
Hroniskas slimības:
Zems LL-37 līmenis plazmā korelē ar biežiem saasinājumiem HOPS pacientiem, uzsverot tā lomu imūnās aizsardzībā un D vitamīna mijiedarbībā.
Biomateriāli un zāļu piegāde:
Paš-samontētās LL-37 fibrillās to stabilitātes un virsmas lādiņa (+25 mV) dēļ ir iespējams izveidot izturīgus pretmikrobu pārklājumus un zāļu nesējus.
Pašreizējie izaicinājumi
Divkāršā funkcionalitāte: no konteksta-atkarīgā pro-/pret-audzēju iedarbība sarežģī terapeitisko mērķauditorijas atlasi.
Sintēzes ierobežojumi: SPPS un rekombinantās sistēmas cīnās ar izmaksām un ienesīgumu.
Imūntoksicitāte: imūno ceļu pārmērīga aktivizēšana (piemēram, astmas gadījumā) rada nevēlamu iekaisumu.
Nākotnes perspektīvas
Peptīdu inženierija: izstrādājiet selektīvus vēža -mutantus (piemēram, EGFR-saistošo domēnu saīsināšanu).
Nanonesēja sistēmas: izmantojiet paš{0}}saliktas fibrillas kontrolētai zāļu izdalīšanai.
Klīniskie pētījumi: dodiet priekšroku devu{0}palielināšanas pētījumiem ar biofilmu{1}}saistītām infekcijām un autoimūnām slimībām.
LL-37 ir iedzimtas imunitātes un terapeitiskās inovācijas konverģence. Lai gan tā pretmikrobu un imūnmodulējošās īpašības ir klīniski solītas, sintēzes, selektivitātes un drošības izaicinājumiem ir nepieciešami starpdisciplināri risinājumi. Nākotnes sasniegumi ir atkarīgi no strukturālās optimizācijas, biomarķieru vadītas piegādes un translācijas validācijas.
Atsauces
1. Cilvēka pretmikrobu peptīds, LL-37, izraisa nepārmantotu samazinātu jutību pret vankomicīnu Staphylococcus aureus. Zinātniskie ziņojumi (2025).
2. LL-37 pretmikrobu peptīds, cilvēks. 药智通 (2024).
3. LL-37, pretmikrobu peptīds, cilvēks. ChemicalBook (2024).
4. LL-37 veicina ādas plakanšūnu karcinomu, izmantojot NF-κB/dbpA. Onkoloģijas vēstules (2016).
5. LL-37 atvasinājumi ar vankomicīnu pret S. aureus. J. Antibiotikas (2025).
6. LL-37 iznīcina S. aureus bioplēves. PLOS ONE (2019).
7. LL-37 astmas saasināšanās gadījumā. Zinātniskie ziņojumi (2017).
8. LL-37 autoimunitātes un vīrusu infekciju gadījumā. Vakcīnas (2020).
9. Cilvēka pretmikrobu peptīda LL-37 pretvēža mehānisms.Akīls Ahmads[1], Muhameds Ali mulla Favazs[2]. DOI: 10,37881/1,63.
