Gli AMP derivano da peptidi di dimensioni maggiori che sono poi idrolizzati da specifici enzimi, proteasi endocellulari, in sequenze particolari particolari.
Tutti quanti hanno in genere dimensioni piccole, con la presenza di cariche positive, una struttura anfipatica ed affinità per i gruppi fosfati caricati negativamente.
Nel campo degli AMP umani, proteine e peptidi, molta importanza rivestono le defensine, la catelicidina LL-37 e le istatine.
Questi peptidi possono essere catalogati secondo la loro origine, la dimensione, la struttura conformazionale, la sequenza degli amminoacidi, l’attività ed il meccanismo di azione.
Si preferisce però classificare le AMP in base alla loro struttura proteica secondaria esibita.
La I CLASSE è costituita da quelle proteine che hanno una struttura alfaelica anfipatica tra i quali peptide magainina 2.
La II classe è costituita da peptidi con una struttura a pieghe Beta con ponti a disolfuro, tra cui le defensine umane.
La III classe è fatta di strutture estese con peptidi simili alla indolicidina;
La IV classe è costituita da polipeptidi circolari con un legame peptidico tra N e C terminali. Questi peptidi circolari sono stati trovati nei batteri (AS-48), piante (ciclotidi) ed animali, Teta defensine.
Nel caso non si conosca ancora la struttura tridimensionale questi peptidi sono classificati in base alle proprietà del peptide come la carica, l’idrofobicità, composizione in amminoacidi e lunghezza.
Sulla base della composizione, ci sono peptidi ricchi di triptofano, oppure istidina, oppure di prolima, Lisina etc.
Sulla base della carica elettrica netta, ci sono peptidi cationici, neutri e anionici.
Ci sono peptidi classificati come idrofobici, anfipatici, idrofili.
Inoltre gli AMP naturali possono essere arbitrariamente classificati sulla base del numero di amminoacidi costituenti la catena: ultrabrevi con 10-20 AA; medi 25-50AA; lunghi 50-100AA.
Gli AMP che hanno una catena superiore a 100 amminoacidi si definiscono proteine antimicrobiche, come lisozima, istoni e RNase 7.
L’attività dei peptidi antimicrobici non è generale, ma ogni AMP è più specifico verso certi microrganismi e non altri. Le Beta defensine animali sono attive contro i batteri Gram+ e Gram- e funghi ma non contro i virus, mentre quelle ricavate dagli insetti sono attivi solo contro i Gram+.
Inoltre agiscono secondo meccanismi differenti nell’attaccare il microorganismo. Alcuni fanno unalisi della membrana, altri creano dei fori nella membrana stessa, altri cambiano la permeabiltà della membrana cellulare dell’ospite.
La comparsa della resistenza dei microrganismi agli antibiotici ha fatto sì che si cominciassero ad esplorare queste nuove molecole ed a pensarne alla sintesi.
“E’ importante considerare che nei confronti di questi peptidi, fino ad ora, non sono stati rilevati significativi fenomeni di resistenza (Hancock et al., 2006). Lo studio e la comprensione dei meccanismi d’azione di queste molecole potrebbe preludere ad una nuova generazione di farmaci antimicrobici, inoltre la loro capacità di uccidere microrganismi multiresistenti ha recentemente suscitato un notevole interesse per un possibile utilizzo clinico. (cineca)”
Files originali Proteopedia
Le magainine 1 e 2 sono lunghe 23 amminoacidi e furono scoperte insieme nella pelle di una rana. Hanno una uguale sequenza di amminoacidi ad eccezione della posizione 22: nella 1 c’è la lisina, nella 2 l’asparagina. Si tratta di una alfaelica solubile in acqua con struttura anfipatica che può essere visualizzata La presenza di molta lisina, AA basico, e del NH2 terminale rende il peptide caricato positivamente al pH della cellula.
Ci sono tre beta defensine umane che hanno una lunghezza che varia da 33 a 47 amminoacidi e che sono prodotte dalle cellule epiteliali come proteine cationiche. Hanno un vasto spettro antimicrobico. La beta defensina umana 3 è la più potente molto attiva verso il G+ Stafilococco Aureus. La defensina 3 è un dimero, mentre la 1 e 2 sono monomeri. —
Questa gramicidina si trova all’interno del doppio strato lipidico ed è costituito da due subunità legate da con gruppi laterali idrofobici
Questa defensina fu identificata nei leucociti del Macaco Reshus e a differenza delle altre defensine è costituito di solo 18 amminoacidi che sono legati in anello con un legame ammidico tra Amminoacido 1 e 18. Proprio la struttura ciclica assicura una maggiore attività antimicrobica