LL-37

1. Identyfikacja substancji

Nazwa: LL-37
Pełna nazwa: human cathelicidin LL-37
Pochodzenie biologiczne: C-końcowy fragment białka hCAP-18 (human cationic antimicrobial protein 18)
Gen: CAMP (cathelicidin antimicrobial peptide)
Klasa: endogenny peptyd przeciwdrobnoustrojowy (AMP – antimicrobial peptide)
Status: substancja badawcza; brak rejestracji jako lek systemowy EMA/FDA

LL-37 jest jedyną katelicydyną występującą u człowieka i stanowi ważny element odporności wrodzonej.

2. Sekwencja aminokwasowa

Liczba aminokwasów: 37
Sekwencja (kod jednoliterowy):

LLGDFFRKSKEKIGKEFKRIVQRIKDFLRNLVPRTES

Kod trzyliterowy (początek):
eu-Leu-Gly-Asp-Phe-Phe-Arg-Lys-Ser-Lys-Glu-Lys-Ile-Gly-Lys-Glu-Phe-Lys-Arg-Ile-Val-Gln-Arg-Ile-Lys-Asp-Phe-Leu-Arg-Asn-Leu-Val-Pro-Arg-Thr-Glu-Ser
Struktura: liniowy peptyd
Charakter: silnie kationowy (bogaty w Lys i Arg)
Konformacja: w obecności błon lipidowych przyjmuje strukturę amfipatycznej α-helisy

Nazwa LL-37 pochodzi od pierwszych dwóch aminokwasów (Leu-Leu) i długości 37 reszt.

3. Wzór sumaryczny i masa

Wzór sumaryczny: C₂₀₅H₃₄₀N₆₀O₅₃
Masa molowa (średnia): 4493,3 g/mol
Masa monoisotopowa: ~ 4491 Da

Wartości mogą nieznacznie różnić się w zależności od czystości i formy soli.

4. Numery w systemach chemicznych

CAS: 597562-32-8
UniProt (hCAP-18 / LL-37): P49913
👉 https://www.uniprot.org/uniprot/P49913
Gene ID (CAMP): 820
👉 https://www.ncbi.nlm.nih.gov/gene/820
PubChem: 16198951
👉 https://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/compound/16198951

5. Charakterystyka fizykochemiczna

LL-37 jest peptydem hydrofilowym o dodatnim ładunku netto w warunkach fizjologicznych. W roztworze wodnym może być częściowo nieuporządkowany, natomiast w kontakcie z błonami komórkowymi przyjmuje strukturę α-helikalną. Jest podatny na degradację proteolityczną, choć w warunkach fizjologicznych wykazuje istotną aktywność biologiczną.

6. Mechanizm działania

Działanie przeciwdrobnoustrojowe

LL-37 wiąże się z ujemnie naładowanymi fosfolipidami błon bakterii. Jako peptyd amfipatyczny może wbudowywać się w błonę i powodować jej destabilizację poprzez mechanizmy typu „carpet” lub tworzenie porów. Skutkiem jest zwiększenie przepuszczalności i liza komórki drobnoustroju.

Wykazuje aktywność przeciw bakteriom Gram-dodatnim i Gram-ujemnym, a także wobec niektórych wirusów i grzybów.
Źródło przeglądowe:
👉 https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC3535070/

Działanie immunomodulacyjne

LL-37 nie jest wyłącznie „antybiotykiem naturalnym”. Oddziałuje także na komórki układu odpornościowego poprzez receptory takie jak FPR2 (formyl peptide receptor 2). Może wpływać na chemotaksję neutrofili, modulować wydzielanie cytokin i uczestniczyć w regulacji odpowiedzi zapalnej.
👉 https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC5775226/

Rola w gojeniu tkanek

Peptyd może stymulować angiogenezę, migrację komórek nabłonkowych i fibroblastów oraz wspierać procesy naprawcze. W badaniach wykazano jego wpływ na szlaki MAPK i EGFR, co sugeruje udział w regeneracji tkanek.
👉 https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC2669930/

Związek z witaminą D

Ekspresja genu CAMP jest regulowana przez aktywną formę witaminy D (1,25-dihydroksywitaminę D3), co łączy LL-37 z regulacją odporności zależną od witaminy D.
👉 https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC3257687/

7. Znaczenie biologiczne

LL-37 jest produkowany przez neutrofile, keratynocyty, komórki nabłonka dróg oddechowych i przewodu pokarmowego. Pełni funkcję pierwszej linii obrony przeciw drobnoustrojom oraz łączy odporność wrodzoną z adaptacyjną.

8. Zastosowania badawcze

przewlekłe rany
infekcje skóry
biofilm bakteryjny
badania nad chorobami zapalnymi
modulacja odpowiedzi immunologicznej

Trwają badania nad wykorzystaniem analogów LL-37 w terapii miejscowej, jednak brak zatwierdzonych terapii systemowych.

9. Bezpieczeństwo

W wysokich stężeniach LL-37 może być cytotoksyczny dla komórek gospodarza i potencjalnie nasilać stan zapalny. Długoterminowe bezpieczeństwo systemowego stosowania nie jest ustalone.

Podsumowanie techniczne

LL-37 to 37-aminokwasowy, kationowy peptyd przeciwdrobnoustrojowy o wzorze C₂₀₅H₃₄₀N₆₀O₅₃ i masie około 4493 Da. Jego działanie obejmuje bezpośrednią destabilizację błon drobnoustrojów oraz modulację odpowiedzi immunologicznej poprzez receptory takie jak FPR2. Jest istotnym elementem odporności wrodzonej i pozostaje obiektem intensywnych badań w kontekście terapii infekcji i regeneracji tkanek.