LL-37 ialah satu-satunya peptida antimikrobial manusia dan merupakan peptida asid amino 37 yang diperoleh daripada domain terminal C-protein prekursornya hCAP-18 (protein antimikrobial kationik manusia 18). Ia memainkan peranan penting dalam imuniti semula jadi dan mempamerkan aktiviti antimikrob spektrum luas terhadap bakteria, kulat dan virus. Selain fungsi antimikrobnya, LL-37 terlibat dalam pengawalan imun, penyembuhan luka, angiogenesis dan pengawalan kanser. Ekspresinya ada di mana-mana pada neutrofil, sel epitelium dan permukaan mukosa (cth faraj dan kulit), di mana ia berfungsi sebagai barisan pertahanan pertama terhadap patogen. Terutamanya, aktivitinya dikawal oleh pemprosesan proteolitik (contohnya oleh protease serin) dan faktor persekitaran seperti vitamin D.
Sifat Struktur dan Fisikokimia
LL-37, Peptida Antimikrob:
Kod huruf tunggal: LLGDFFRKSKEKIGKEFKRIVQRIKDFLRNLVPRTES
Kod tiga huruf:
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
Berat molekul: 4493.33
Mengguna pakai heliks amphipatik -dengan tiga domain:
terminal: Mengantara aktiviti kemotaksis dan hemolitik.
C-terminal: Bertanggungjawab untuk gangguan membran dan aktiviti antivirus.
C-ekor terminal: Memudahkan tetramerisasi melalui interaksi dengan biomolekul anionik.
Kestabilan dan Dinamik Caj
Caj: Bersih +6 pada pH fisiologi membolehkan penyasaran elektrostatik membran mikrob.
Kestabilan terma: Himpunan serpihan-Fibrillar sendiri (cth, LL-37(17–29)) menentang degradasi pada 60–80 darjah .
Rintangan protease: Pembungkusan hidrofobik dan interaksi kutub memberikan rintangan separa kepada protease perumah.
Synthesis Rkeluar
Sintesis kimia:
Sintesis peptida fasa pepejal{0}}(SPPS) biasanya digunakan untuk menghasilkan LL-37 dan serpihannya (cth, LL-37(17–29)).
Kelebihan: Ketulenan tinggi, fleksibiliti untuk pengubahsuaian struktur (cth, mutagenesis untuk kajian fungsi).
Cabaran: Kos yang tinggi untuk pengeluaran berskala besar-dan kemungkinan isu salah lipatan.
Ungkapan Rekombinan:
Sistem prokariotik (cth, E. coli) digunakan untuk pengeluaran LL-37, memerlukan pengoptimuman kodon dan tag gabungan untuk mengelakkan ketoksikan.
Kelebihan: Kos-berkesan untuk pengeluaran pukal.
Cabaran: Pasca-pengubahsuaian terjemahan (cth, belahan daripada teg gabungan) dan pembentukan badan kemasukan yang berpotensi.
Perhimpunan-Kendiri Biomimetik:
LL-37 serpihan (cth, LL-37(17–29)) berhimpun sendiri menjadi gentian berfungsi, menawarkan perancah untuk biobahan yang stabil .
Kelebihan: Meningkatkan keberkesanan dan kestabilan antimikrob.
Cabaran: Mengawal dinamik pemasangan untuk konsistensi terapeutik.
Aplikasi dan Kepentingan
Terapi Antimikrob:
LL-37 berkesan mengurangkan beban kulat (cth, Candida albicans dalam kandidiasis vulvovaginal) dan jangkitan bakteria dengan mengganggu membran dan memodulasi sitokin (cth, meningkatkan IFN- dan mengurangkan IL-10) .
Modulasi Kanser:
Menunjukkan dua peranan: anti-kanser (cth, menghalang percambahan karsinoma hepatoselular melalui peraturan transkriptom ) dan pro-kesan tumorigenik (cth, menggalakkan karsinoma sel skuamosa kulit melalui isyarat NF-κB/dbpA) .
Penyakit Kronik:
Tahap LL-37 plasma yang rendah berkorelasi dengan keterukan yang kerap dalam pesakit COPD, menonjolkan peranannya dalam pertahanan imun dan interaksi vitamin D.
Biobahan dan Penghantaran Ubat:
Fibril LL-37 yang dipasang sendiri-menunjukkan potensi untuk salutan antimikrob dan pembawa ubat tahan lama kerana kestabilan dan cas permukaannya (+25 mV) .
Cabaran Semasa
Kefungsian dwi: Kesan tumor bergantung-konteks-/anti-menyukarkan penyasaran terapeutik.
Had sintesis: SPPS dan sistem rekombinan bergelut dengan kos dan hasil.
Imunotoksisiti: Pengaktifan berlebihan laluan imun (cth, dalam asma) berisiko keradangan buruk.
Perspektif Masa Depan
Kejuruteraan Peptida: Membangunkan-mutan terpilih kanser (cth, pemotongan domain pengikat EGFR-).
Sistem Pembawa Nano: Gunakan-fibril yang dipasang sendiri untuk pelepasan dadah terkawal.
Percubaan Klinikal: Utamakan dos-kajian peningkatan dalam biofilm-jangkitan dan penyakit autoimun .
LL-37 mencontohkan penumpuan imuniti semula jadi dan inovasi terapeutik. Walaupun sifat antimikrob dan imunomodulatornya memegang janji klinikal, cabaran dalam sintesis, selektiviti dan keselamatan memerlukan penyelesaian antara disiplin. Kemajuan masa depan bergantung pada pengoptimuman struktur, penghantaran berpandukan biomarker, dan pengesahan translasi.
Rujukan
1. Peptida antimikrob manusia, LL-37, mendorong kerentanan berkurangan yang tidak boleh diwarisi kepada vankomisin dalam Staphylococcus aureus. Laporan Saintifik (2025).
2. LL-37 Peptida Antimikrobial, manusia. 药智通 (2024).
3. LL-37, peptida antimikrob, manusia. Buku Kimia (2024).
4. LL-37 menggalakkan karsinoma sel skuamosa kulit melalui NF-κB/dbpA. Surat Onkologi (2016).
5. Derivatif LL-37 dengan vankomisin terhadap S. aureus. J. Antibiotik (2025).
6. LL-37 membasmi biofilm S. aureus. PLOS ONE (2019).
7. LL-37 dalam keterukan asma. Laporan Saintifik (2017).
8. LL-37 dalam autoimun dan jangkitan virus. Vaksin (2020).
9. Mekanisme Antikanser Peptida Antimikrob Manusia LL-37.Aqeel Ahmad[1], Mohammed Ali Mullah Fawaz[2]. DOI: 10.37881/1.63.
