基于PMAP36的抗生物膜杂合抗菌肽的设计及生物学活性的研究

摘要

PMAP36是一种发现于猪骨髓的抗菌肽,其具有广谱的抗菌活性.将其截取为短链的抗菌肽RI16后发现,RI16保持着完美的两亲性、较低的杀菌活性和细胞毒性.为了提升RI16的杀菌活性同时控制其细胞毒性在可接受的范围内,将其中部的一段序列RR7剔除并引入一段具有抗生物膜活性的序列FV7,得到全新设计的肽R-FV-I16,然后检测R-FV-I16在体外的生物学活性.结果:(1)与原肽RI16、FV7相比,新合成的杂合肽R-FV-I16针对多种革兰氏阴性和革兰氏阳性细菌拥有较强的抗菌活性.R-FV-I 16显示出了较低的溶血活性.这与原肽RI16、FV7的表现相似,说明了R-FV-I 16在杀菌效果升高的同时,溶血并没有显著地升高.(2)通过CD光谱对抗菌肽的二级结构进行分析,结果表明,发现杂合肽R-FV-I16与原肽RI16、FV7在水环境中均呈现无规则卷曲结构,而在模拟微生物膜的疏水环境(50％ TFE)和带负电荷的原核细胞膜环境(30 mM SDS)中,原肽RI16与杂合肽R-FV-I16均表现出一定的α-螺旋结构,而FV7则表现出一定的β-折叠构象.(3)杂合肽R-FV-I16具有与FV7相似程度的抗生物膜活性.扫描电子显微镜的结果也表明,R-FV-I16继承了抗生物膜序列FV7的抗生物膜活性.结论:通过对杂合肽与原肽的生物学活性的深入研究,进一步探明了肽与膜之间的相互作用,通过设计改造获得抗菌活性高,溶血率低且抗生物膜活性强的杂合肽R-FV-I16.因此,嵌入式杂合肽可以提供一种新的模式——设计并筛选结合了不同功能域的新型抗菌药物.