精氨酸与色氨酸基序在β-转角抗菌肽中的对决:含精氨酸序列的卓越抗菌特性

【字体: 时间:2025年08月01日 来源:European Journal of Medicinal Chemistry 5.9

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  本研究通过设计基于(WK)nXm(KW)n-NH2模板的β-发夹抗菌肽(AMPs),系统比较了色氨酸(Trp)与精氨酸(Arg)作为β-转角序列对抗菌活性及治疗潜力的影响。结果表明,含精氨酸基序的肽(如N3R2及其镜像体D-N3R2)展现出更强的抗菌活性和低毒性,其通过破坏细菌膜完整性及多重作用机制,为抗耐药菌感染提供了创新解决方案。

  

亮点
本研究揭示了精氨酸基序作为β-转角核心的β-发夹抗菌肽(AMPs)在抗菌效能上的压倒性优势。通过巧妙的(WK)nXm(KW)n-NH2模板设计,团队发现含“-RR-”对称中心的肽N3R2不仅抗菌活性显著,其镜像体D-N3R2更因抗蛋白酶水解特性而表现更优。

设计与表征
β-发夹AMPs的活性与毒性高度依赖其β-转角序列。团队通过对比色氨酸(Trp)与精氨酸(Arg)基序发现,当β-链延长时,精氨酸基序能更有效维持结构稳定性并增强膜靶向性。圆二色谱(CD)证实,含Arg的肽呈现典型β-折叠特征,而Trp基序则易导致结构松散。

结论
精氨酸基序作为β-转角核心的AMPs展现出更优的应用潜力,尤其在长链设计中。短链肽中,色氨酸基序虽有一定活性,但伴随更高的溶血风险。这一发现为抗耐药菌AMP的理性设计提供了关键范式。

化学试剂
实验采用Fmoc固相合成法,所有试剂购自GL Biochem等供应商,确保合成肽的纯度>95%。临床分离菌株经标准微稀释法验证敏感性,数据支持后续机制研究。

作者贡献声明
团队采用多学科协作模式,从分子设计(Yao Liu)、活性验证(Pengyi Yan)到动物模型(Xu Ouyang)层层推进,确保研究深度。

数据可用性
数据依申请公开,透明度保障可重复性。

利益冲突声明
作者声明无财务或个人利益冲突。

致谢
感谢中国医学科学院创新基金(CIFMS)等项目支持,以及兰州大学提供的科研平台。

(注:翻译部分严格遵循专业性,保留原文术语如β-sheet、AMPs等,并采用生动表述如“压倒性优势”“理性设计”增强可读性。)

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