针对铜绿假单胞菌的新型抗菌肽：计算机模拟设计与实验验证

《Journal of Applied Microbiology》：Novel Antimicrobial Peptides Against Pseudomonas aeruginosa: In Silico Design and Experimental Validation

本研究旨在设计并评估新型抗菌肽（AMPs）对铜绿假单胞菌的抗菌及抗生物膜活性，通过TACaPe深度学习模型生成肽序列，结合分子对接分析其与群体感应受体（LasR、RhlR、PqsR）的相互作用，体外实验验证了两种AMPs对ATCC 27853菌株的显著抑制效果及与美罗培南的协同作用。

　　

摘要

目的

本研究旨在设计与评估新型抗菌肽（AMPs），这些肽具有针对铜绿假单胞菌（Pseudomonas aeruginosa）的抗菌和抗生物膜活性。计算分析包括与群体感应（QS）受体的相互作用，这些受体可能是调节细菌毒力的关键因素。

方法与结果

使用基于Transformer的深度学习模型TACaPe生成了具有抗菌活性的肽序列。通过分子对接分析，评估了所选抗菌肽与QS受体（LasR、RhlR和PqsR）的结合能力。结合亲和力最高的五种抗菌肽被化学合成，并在体外（in vitro）对铜绿假单胞菌ATCC^? 27853进行了测试。其中两种肽表现出显著的抗菌效果，并能剂量依赖性地抑制生物膜的形成。此外，这两种肽与美罗培南（meropenem）具有协同作用，降低了美罗培南的最低抑菌浓度（MIC）。溶血和细胞毒性实验表明它们具有潜在的治疗应用价值。

结论

通过计算方法设计的抗菌肽对铜绿假单胞菌具有抗菌和抗生物膜活性。它们与美罗培南的协同作用进一步增强了其治疗潜力。