基于Loloatin C药核结构的系列线性多肽的设计合成及其抑菌活性研究

摘要

Loloatins 家族（Loloatin A-D）环十肽是在实验室条件下由采集于巴布亚新几内亚南部海滩沿岸大堡礁上的海洋微生物的培养液中分离出来的一类环十肽抗菌素。研究发现，该家族中的Loloatin C，鉴定结构为cyclo-(-L-Val-L-Orn-L-Leu-D-Tyr-L-Pro-L-Trp-D-Phe-L-Asn-L-Asp-L-Trp)，均对革兰氏阳性菌（G+）表现出和tyrocidine C 一致甚至更好的抗菌活性，对革兰氏阴性菌（G-）Escherichia coli 表现出抗菌活性。随后的研究确定了其药核结构为-D-Tyr-Pro-Trp-D-Phe-，即该四肽结构对Loloatin C 针对测试菌的抑制活性发挥起着关键的作用。
　　 本文采用Fmoc 保护策略的多肽固相合成法，以Lolotin C 药核结构为模板，选用Fmoc-Asn(Trt)-Wang resin 作为固相载体，20％ DCM/DMF 作为溶胀洗涤试剂、PyBOP/HOBT 作为缩合试剂、30％ Piperidine/DMF 作为脱保护试剂、TFA：DCM：Triethylsilane（9.5：0.25：0.25）作为切肽试剂，设计合成了8 条线性多肽。合成产物经制备型RP-HPLC 分离纯化、分析型RP-HPLC 纯度分析、ESI-MS 分子量验证后证实为目标系列线性多肽。
　　 采用微量肉汤稀释法将所合成的系列线性多肽共8 条分别针对金黄色葡萄球菌（G+）
　　 进行抑菌活性试验，以不同给药浓度下针对测试菌的抑菌率作为数据采集点分别绘制各条线性多肽抑制生长曲线，得到各条线性多肽针对测试菌金黄色葡萄球菌的IC50 值。
　　 最后，结合8 条线性多肽的抑菌活性与各自结构之间的关系以及Loloatin C 环十肽药核结构进行讨论。结果表明：
　　 (1)因线性多肽S-1 完全包含环十肽Loloatin C 的药核结构，其针对金黄色葡萄球菌的抑制活性在所合成的系列线性多肽针对测试菌的抑制活性表现中最为显著。
　　 (2)将线性多肽S-1 中的Pro 替换为结构类似的Pip，得到线性多肽S-5，其针对测试菌金黄色葡萄球菌的抑制活性大大减弱（相对于S-1 的抑制活性减弱竟达60％）。Pro 对线性多肽的抑制活性有着非常大的贡献，Leu 也有部分的贡献。
　　 (3)若在原有药核结构的基础上继续延长肽链，将会导致更大程度的抑制活性减弱，且针对测试菌抑制活性的削弱程度要大于Pro、Leu 对抑制活性的贡献度。