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β-シクロデキストリンによる合成AHLのカプセル化:ドラッグデリバリーの意味合いとクォーラムクエンチングの利用

医薬品原薬
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緑膿菌のような多くの細菌は、クォーラムセンシング(QS)として知られている現象を通じて、集団密度に依存した方法で表現型の切り替えを制御している。グラム陰性菌の場合、QSは、主にN-アシル-L-ホモセリンラクトン(AHL)である低分子量シグナル分子の合成、伝達、および知覚に依存している。AHLが介在するQSを阻害するための努力は、主にネイティブAHLに構造的に類似した合成AHL類似体(SAHLA)の開発に焦点を当ててきた[1]。しかし、これらの分子はAHLと同様に疎水性である傾向があり、水性条件下では溶解性が低い。CDはAHLをカプセル化しており、抗AHL媒介のQS効果も実証している。ここでは、蛍光分光法、核磁気共鳴分析法、質量分析法を用いて、SAHLAsとその加水分解物のβ-CD包接に対する親和性を確認した。これらの複合体は、Caenorhabditis elegansの宿主感染試験において初めて野生型P. aeruginosaの病原性を阻害した。しかし、CD単体では抗QS効果を示すため、CDをSAHLAデリバリービヒクルとして使用することは、相乗効果ではないにしても相加的な効果を引き出す組み合わせ療法であり、線虫の生菌モデルを用いた今回の試験で示されたような効果が得られることが期待される

これらの研究は、宿主と微生物の界面におけるSAHLAの送達を改善するためのβ-CDの可能性を確認し、QSのプローブと制御のための戦略として、このアプローチの有用性を拡大している。

CD媒介のクォーラムセンシングの文献背景については、以下を参照。

[1] Eric W Ziegler, Alan B Brown, Nasri Nesnas, Chris Chouinard, Anil K Mehta, Andrew George Palmer: β-Cyclodextrin encapsulation of synthetic AHLs: drug delivery implications and quorum-quenching exploits. Chembiochem. 2020 Nov 25. doi: 10.1002/cbic.202000773. Online ahead of print.

図は次からです。The biology notes (https://thebiologynotes.com/quorum-sensing-in-bacteria/)

https://cyclolab.hu/userfiles/cdn_2017_jan.pdf

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