人工设计抗菌肽Amphilysin-K20的体外抗菌活性及作用机制研究
王凤1 杨小艳1 王诗烨1 杨敏1 朱露瑶1 黄嘉滢1 吴宁榕1 张怀东1 李芹1,2*
(1福建师范大学, 生命科学学院, 福州 350000; 2福建省食品微生物与酶工程重点实验室, 厦门 361021)
摘要 :
细菌耐药性问题日益严峻, 开发新型抗菌肽具有重要意义。该研究旨在理性设计一 种高效低毒的抗菌肽, 并探究其抗菌机制。基于(XXYY)n模板, 通过协同优化策略构建了含8个正 电荷的两亲性α-螺旋抗菌肽Amphilysin-K20, 采用体外抗菌实验(包括MIC、MBC及时间杀灭曲线)、 细胞毒性检测、溶血实验、电镜观察和分子动力学模拟等方法系统评价其活性与机制。结果表明, 该肽对革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌均具有强效杀菌活性, MBC/MIC值均≤2, 并能在150 min内实 现浓度依赖性快速杀菌。电镜与分子动力学模拟结果显示: Amphilysin-K20通过破坏细菌细胞膜 完整性发挥快速杀菌作用; 其在16 μg/mL浓度下对HaCaT细胞毒性低(细胞活力>90%), 溶血率仅为 1.39%, 生物安全性良好。综上, 该研究通过骨架−两端协同优化的理性策略设计获得了新型抗菌肽 Amphilysin-K20, 其膜靶向的快速杀菌机制及良好的生物相容性为抗菌肽设计提供了理论基础, 也 为应对日益严峻的细菌耐药性问题提供了具有开发潜力的候选分子。
中文版
英文版