兩親性短肽與磷脂膜的作用機(jī)理研究.pdf

1、細(xì)菌多抗藥性的產(chǎn)生與蔓延,使得傳統(tǒng)抗生素類(lèi)藥物的應(yīng)用受到了限制。20世紀(jì)70年代人類(lèi)發(fā)現(xiàn)了抗菌肽,經(jīng)過(guò)多年的研究積累,抗菌肽由于其分子量小、抗菌廣譜性、抗菌機(jī)理有別于傳統(tǒng)抗生素等特點(diǎn),成為了人類(lèi)研發(fā)新型抗生素類(lèi)藥物的熱門(mén)。研究表明抗菌肽是通過(guò)破壞細(xì)胞質(zhì)膜來(lái)達(dá)到殺菌效果的,已經(jīng)提出了其與細(xì)胞質(zhì)膜作用的“桶板”、“螺線(xiàn)管”和“地毯式”等模式,但卻沒(méi)有一種普遍適用的機(jī)理能夠解釋抗菌肽的作用方式。同時(shí),由于天然抗菌肽提取純化成本高和應(yīng)用生物工程

2、法生產(chǎn)存在技術(shù)難關(guān)的原因,人們?cè)谘芯靠咕呐c磷脂膜的作用模式時(shí)經(jīng)常應(yīng)用人工合成抗菌肽。本實(shí)驗(yàn)室根據(jù)天然肽的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),依據(jù)螺旋輪法則設(shè)計(jì)并應(yīng)用固相法合成了兩親性短肽G(IIKK)xI-NH2(x=1,2,3,4)和GKI(KKII)2KII-NH2,通過(guò)比濁法實(shí)驗(yàn)測(cè)定了它們對(duì)Bacillussubtilis168、Escherichia coli5a的最低抑菌濃度,發(fā)現(xiàn)隨著螺旋數(shù)目的增加這些肽的抗菌活性逐漸加強(qiáng);通過(guò)掃描電子顯微鏡觀(guān)察發(fā)現(xiàn)

3、這些肽對(duì)細(xì)菌細(xì)胞膜有明顯的破壞作用;在此基礎(chǔ)上,借助LB單層膜技術(shù)研究了這些肽的界面活性、與二棕櫚酰磷脂酰膽堿(DPPC)、二棕櫚酰磷脂酰甘油(DPPG)、棕櫚酰油基磷脂酰膽堿(POPC)等磷脂單層膜相互作用的差異,發(fā)現(xiàn)帶負(fù)電荷磷脂與不飽和磷脂單層膜與肽的作用能力要強(qiáng)于飽和不帶電荷磷脂的單層膜,嚴(yán)格按照螺旋輪法則設(shè)計(jì)的肽GKI(KKII)2KII-NH2界面活性較G(IIKK)3I-NH2好;借助圓二色光譜儀發(fā)現(xiàn)G(IIKK)xI-NH

4、2(x=1,2,3,4)系列肽與GKI(KKII)2KII-NH2在中性DPPC脂質(zhì)體環(huán)境中為無(wú)規(guī)卷曲,在帶負(fù)電荷DPPG脂質(zhì)體環(huán)境中為α螺旋;在磷脂單層膜中加入膽固醇能夠減弱這些肽與磷脂膜的相互作用能力;金屬離子Ca2+與Na+能夠影響肽與磷脂膜的作用時(shí)效性;肽G(IIKK)3I-NH2對(duì)Escherichiacoli5a提取總脂質(zhì)單層膜的作用能力要強(qiáng)于Bacillus subtilis168的。根據(jù)以上研究推測(cè),合成G(IIKK)x