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针对铜绿假单胞菌外排泵和膜完整性的双重作用抗菌肽的理性设计与计算机模拟评估
《Probiotics and Antimicrobial Proteins》：Rational Design and In Silico Evaluation of a Dual-Action Antimicrobial Peptide Targeting Efflux Pump and Membrane Integrity in Pseudomonas aeruginosa
【字体： 大 中 小 】 时间：2026年09月09日 来源：Probiotics and Antimicrobial Proteins 5.3
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摘要多重耐药（MDR）铜绿假单胞菌日益猖獗，很大程度上与MexAB–OprM外排泵的高表达相关，这凸显了开发替代性抗菌策略的迫切需求。本研究利用CAMPR4平台中的人工智能神经网络（ANN）和随机森林（RF）模型，理性设计了抗菌肽（AMP）候选分子。共筛选了约18,000条A
多重耐药（MDR）铜绿假单胞菌日益猖獗，很大程度上与MexAB–OprM外排泵的高表达相关，这凸显了开发替代性抗菌策略的迫切需求。本研究利用CAMPR4平台中的人工智能神经网络（ANN）和随机森林（RF）模型，理性设计了抗菌肽（AMP）候选分子。共筛选了约18,000条AMP序列，最终获得9条候选肽，随后利用dbAMP框架对其理化性质、预测溶血活性和抗菌潜力进行了评估。根据预测的理化特征和抗菌谱，选取了5条非溶血肽（1ANN、2ANN、4RF、5RF和6RF）进行进一步分析。针对MexAB–OprM外排泵的三种组分（MexA、MexB和OprM）进行分子对接，预测的结合亲和力范围为?7.1至?14.1 kcal mol?1。在所评估的肽中，2ANN是唯一被预测可与MexA的Lys15和Asp61之间形成氢键的肽。分子动力学模拟表明，2ANN–MexA复合物在200 ns内保持结构稳定，而膜模拟显示2ANN可自发吸附于革兰氏阴性菌膜上，并在整个模拟过程中持续与膜结合。总体而言，这些计算分析将2ANN确定为一种有前途的AMP候选分子，可进一步用于抗MDR 铜绿假单胞菌的研究。然而，由于本研究结果完全基于计算预测和模拟，仍需实验验证，包括肽合成、抗菌药敏试验、溶血实验和外排泵抑制研究，以确认其生物活性和作用机制。
多重耐药（MDR）铜绿假单胞菌日益猖獗，很大程度上与MexAB–OprM外排泵的高表达相关，这凸显了开发替代性抗菌策略的迫切需求。本研究利用CAMPR4平台中的人工智能神经网络（ANN）和随机森林（RF）模型，理性设计了抗菌肽（AMP）候选分子。共筛选了约18,000条AMP序列，最终获得9条候选肽，随后利用dbAMP框架对其理化性质、预测溶血活性和抗菌潜力进行了评估。根据预测的理化特征和抗菌谱，选取了5条非溶血肽（1ANN、2ANN、4RF、5RF和6RF）进行进一步分析。针对MexAB–OprM外排泵的三种组分（MexA、MexB和OprM）进行分子对接，预测的结合亲和力范围为?7.1至?14.1 kcal mol?1。在所评估的肽中，2ANN是唯一被预测可与MexA的Lys15和Asp61之间形成氢键的肽。分子动力学模拟表明，2ANN–MexA复合物在200 ns内保持结构稳定，而膜模拟显示2ANN可自发吸附于革兰氏阴性菌膜上，并在整个模拟过程中持续与膜结合。总体而言，这些计算分析将2ANN确定为一种有前途的AMP候选分子，可进一步用于抗MDR 铜绿假单胞菌的研究。然而，由于本研究结果完全基于计算预测和模拟，仍需实验验证，包括肽合成、抗菌药敏试验、溶血实验和外排泵抑制研究，以确认其生物活性和作用机制。
