Effects of combined action of proline-rich peptides of human saliva with antimicrobial proteins

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

BACKGROUND: The substances that make up mixed saliva exhibit activity against bacteria, viruses and fungi. Among them are various cationic antimicrobial peptides: alpha- and beta-defensins, cathelicidins, histatins, but their concentration is relatively low. On the other hand, saliva widely contains a fraction of proline-rich proteins and products of their proteolysis — peptides, the functions of which currently remain poorly studied and unclear. The study of the antimicrobial activity of proline-rich proteins, in particular, when they act together with antimicrobial peptides, and the deciphering of the molecular and cellular basis for the implementation of the protective functions of proline-rich peptides is an urgent task in medicine and biology. The data obtained will help to understand the mechanisms of anti-infective protection of the oral cavity with the participation of the innate immune system, and in the future will allow the creation of drugs based on proline-rich proteins in humans and animals.

AIM: Study of the individual antibacterial action of proline-rich salivary proteins, their combined action with the antimicrobial proteins lactoferrin and lysozyme, as well as with one of the most significant endogenous protective peptides — cathelicidin LL-37 on the formation of bacterial biofilms.

MATERIALS AND METHODS: Human lactoferrin and egg lysozyme were used in the work. The minimum inhibitory concentrations of peptides against gram-negative and gram-positive bacteria were estimated using serial dilutions in a liquid nutrient medium. Using serial dilutions using the “chessboard” method, it was shown that proline-rich proteins can increase the antibacterial activity of innate immunity peptides present in the oral cavity. The ability of combinations of cationic proline-rich peptides with cathelicidin LL-37 to prevent the formation of bacterial biofilms was studied.

RESULTS: In the presence of proline-rich peptides, the antimicrobial activity of some antimicrobial peptides and proteins present in saliva against planktonic bacteria increases. The combined action of proline-rich proteins with LL-37 increases the inhibition of bacterial biofilm formation.

CONCLUSIONS: As a result of the study, it was shown that the analyzed cationic proline-rich peptides of human saliva exhibit anti-inflammatory effects, which suggests their significant role in the regulation of inflammatory processes in the oral cavity, as well as their participation in recovery processes.

About the authors

Maria S. Sukhareva

Institute of Experimental Medicine

Author for correspondence.
Email: masha.suxareva@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0002-5351-7199

Junior Researcher in the Group for Studying the Biological Activity of Antimicrobial Peptides of the Laboratory of Alternative Antimicrobial Biopreparations of the Molecular Basis of Microorganism-Human Interaction Scientific and Educational Center of the World-Class Scientific Center for Personalized Medicine

Russian Federation, Saint Petersburg

References

  1. Pfaffe T, Cooper-White J, Beyerlein P, et al. Diagnostic potential of saliva: current state and future applications. Clin Chem. 2011;57:675–687. doi: 10.1373/clinchem.2010.153767
  2. Carpenter G. The secretion, components, and properties of saliva. Ann Rev Food Sci Technol. 2013;4:267–276. doi: 10.1146/annurev-food-030212-182700
  3. Vavilova TP, Yanushev OO, Ostrovskaya IG. Saliva. Analytical capabilities and prospects. Moscow: BINOM; 2014. 312 p. (In Russ.) EDN: HXNTHV
  4. Trindade F, Amado F, da Costa JP, et al. Salivary peptidomic as a tool to disclose new potential antimicrobial peptides. J Proteomics. 2015;115:49–57. doi: 10.1016/j.jprot.2014.12.004
  5. Righino B, Pirolli D, Radicioni G, et al. Structural studies and SH3 domain binding properties of a human antiviral salivary proline-rich peptide. Biopolymers. 2016;106(5):714-725. doi: 10.1002/bip.22889
  6. William M Shafer, editor. Antibacterial peptide protocols. Totowa NJ, Humana Press Inc.; 1997. 255 p.
  7. Merritt JH, Kadouri DE, O’Toole GA. Growing and analyzing static biofilms. Curr Protoc Microbiol. 2005;Chapter 1:Unit 1B.1. doi: 10.1002/9780471729259.mc01b01s00

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
2. Figure. Effects of individual preparations of proline-rich peptides and peptide LL-37 on the suppression of bacterial biofilm formation by A. baumannii 7226/16 (a) and P. aeruginosa 522/17 (b). * p < 0.05 compared with the control (bacterial suspension without added peptides), n = 4 (Mann–Whitney U test); # p < 0.05 compared with the individual effect of proline rich peptide and LL-37, n = 4 (Mann–Whitney U test)

Download (240KB)

Copyright (c) 2024 Eco-Vector



Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».