IIKK阳离子肽与黑色素瘤细胞动态相互作用及细胞毒性机制研究

本研究揭示了G(IIKK)nI-NH2阳离子肽（n=2-4）通过靶向细胞膜发挥抗黑色素瘤活性的新机制。研究发现肽链长度与净正电荷增加可增强膜亲和力（降低Kd值），其中G(IIKK)4I-NH2表现最强细胞毒性、快速膜透化（PI摄取实验）及协同结合行为（Hill系数>1）。荧光探针FPE实时监测证实肽-膜相互作用与抗癌活性呈负相关，为靶向膜结构的新型抗癌肽设计提供了动态检测范式。

　　

亮点

• G(IIKK)_nI-NH₂肽通过膜靶向作用规避传统耐药通路

• 肽链延长（n=4）显著增强黑色素瘤细胞膜亲和力与透化效率

• FPE探针首次实时揭示阳离子肽与癌细胞膜动态结合过程

• 发现膜解离常数（K_d）与细胞毒性呈负相关新规律

章节摘要

化学品与试剂

Sigma-Aldrich公司提供多聚赖氨酸、RPMI 1640培养基、MTT（3-(4,5-二甲基噻唑-2-基)-2,5-二苯基四氮唑溴化物）、碘化丙啶（PI）及缓冲溶液制备试剂。Labsynth公司提供二甲基亚砜（DMSO）。Thermo Fisher Scientific公司供应荧光探针N-(荧光素-5-硫代氨基甲酰)-1,2-二棕榈酰-sn-甘油-3-磷酸乙醇胺（FPE）。

G(IIKK)_nI-NH₂肽降低人类黑色素瘤细胞活力并改变其形态

通过MTT实验发现，10 μmol/L的IIKK肽处理1小时即可显著抑制SK-MEL-28细胞活力：G(IIKK)₂I-NH₂组细胞活力降至66.0%±3.5%（n=3），而G(IIKK)₄I-NH₂展现出最强杀伤效果。显微镜观察显示肽处理引发细胞膜起泡、皱缩等典型凋亡形态特征，且杀伤效应呈现浓度依赖性。

讨论

本研究首次将FPE膜电位探针动态监测技术应用于阳离子肽-哺乳动物癌细胞相互作用研究，证实肽的净正电荷与膜亲和力（K_d值）直接相关。特别值得注意的是，G(IIKK)₃I-NH₂与G(IIKK)₄I-NH₂均表现出协同结合特征（Hill系数>1），这为设计多价膜靶向肽提供了新思路。研究建立的"膜解离常数-细胞毒性"负相关模型，为高通量筛选抗癌肽提供了新型生物物理指标。

作者贡献声明

Luciana Marciano Sergio：文稿撰写与修订、实验设计、数据分析。Amanda Sansone Semerdjian：文稿撰写、实验操作、数据验证。Manoel Arcisio-Miranda：课题指导、项目统筹、资金支持。

利益冲突声明

所有作者声明无潜在利益冲突。研究受圣保罗研究基金会（FAPESP）、国家科技发展委员会（CNPq）及高等教育人才改进协调委员会（CAPES）资助。

致谢

感谢圣保罗研究基金会（FAPESP 19/27135-0）、国家科技发展委员会（CNPq 140234/2018-7）及高等教育人才改进协调委员会（CAPES 88887.939250/2024-00）的经费支持。