末端修饰对所设计G3肽抗菌活性的影响

《Langmuir》：Effect of Terminal Modifications on the Antimicrobial Activity of the Designed G3 Peptide

抗菌肽结构优化与临床潜力研究。通过设计基于G3结构的两亲性阳离子肽，调控氨基酸类型、数量及末端修饰，发现CKKII14等新型肽对大肠杆菌杀菌率高达99%（2小时），细胞毒性较G3降低。机制研究表明其通过破坏细菌膜发挥作用，动物实验证实可加速伤口愈合并促进血管新生。研究阐明末端修饰对平衡抗菌活性与细胞毒性关键作用，为开发新型安全抗菌肽提供理论依据。

　　

传统抗生素因耐药性的增加而逐渐受到限制，这迫切需要寻找替代品。抗菌肽（AMPs）由于其独特的机制和较低的耐药性诱导潜力而成为有前景的候选药物，但其临床应用受到毒性和活性有限的限制。为了解决这一问题，研究人员基于AMP G3，通过改变氨基酸的种类、数量和位置，合理设计了一系列阳离子两亲肽，特别关注了末端修饰。这些设计出的肽对大肠杆菌（Escherichia coli）表现出强烈的抗菌活性，并且相比G3具有较低的细胞毒性。其中，CKKII14和CKKII15的疏水性更强，表现出强烈的短期杀菌效果，在2小时内能够杀死99%的细菌，但相对于G3，它们也导致了更高的溶血现象。机制研究表明，CKKII14主要通过破坏细菌膜来发挥其抗菌作用。利用金黄色葡萄球菌（Staphylococcus aureus）感染的小鼠伤口模型进行的体内实验验证了CKKII14的治疗效果，该肽能够加速伤口愈合和组织再生。免疫组织化学分析进一步表明，在早期愈合过程中，CKKII14通过上调血管内皮生长因子和CD31的表达促进了血管生成。总体而言，这项工作阐明了抗菌肽的结构-功能关系，强调了末端修饰在平衡抗菌效力和细胞毒性方面的关键作用。这些发现为合理设计具有更强疗效和更好安全性的新型抗菌肽提供了宝贵的见解，推动了它们在临床应用中的潜力。