小分子抗菌肽的設(shè)計、合成、與生物活性研究.pdf

1、全球每年的細菌感染病患高達15億人，其中死亡人數(shù)460萬，特別是多藥耐藥菌(MDRB)感染導(dǎo)致的高死亡率，嚴重威脅公眾健康；歐洲與美國每年因細菌感染防治的支出高達70億歐元和65億美元，而發(fā)展中國家則需為此承擔更為高昂的代價?？咕模ˋMP）是生物體為抵御外源性病原菌入侵而產(chǎn)生的一類多肽物質(zhì)，也是自然免疫的重要組成部分，具有陽離子性和兩親性的基本結(jié)構(gòu)特征。AMP與傳統(tǒng)抗生素相比，具有抗菌譜廣、殺菌快速、耐藥性低等傳統(tǒng)抗生素無法比擬的系列

2、優(yōu)點，有望開發(fā)成為一類高效、低毒的新型抗菌藥物。
　　本文以現(xiàn)有小分子抗菌活性多肽為基礎(chǔ)，使用計算機輔助藥物設(shè)計方法建立定量預(yù)測模型，確定AMP的優(yōu)勢位點與優(yōu)勢氨基酸；以牛乳鐵蛋白片斷LfcinB64-9(RRWQWR)為模板，結(jié)合抗菌肽的結(jié)構(gòu)特征與定量預(yù)測模型研究結(jié)果，設(shè)計并篩選獲得3條抗菌活性較高、溶血活性低、細胞毒性小、穩(wěn)定性好的小分子抗菌肽。本研究主要開展了如下工作：
　　1、從多肽數(shù)據(jù)庫（APD2）和文獻中收集抗菌

3、多肽序列，基于氨基酸保守序列分析與構(gòu)效關(guān)系研究，確定AMP序列模式、優(yōu)勢位點及優(yōu)勢氨基酸，以LfcinB64-9為模板，結(jié)合AMP序列特征，虛擬組合設(shè)計小分子AMP；
　　2、利用定量預(yù)測模型篩選獲得14條候選小分子抗菌肽，使用固相合成方法合成抗菌肽及其模板，所有抗菌肽純度達到95％以上，并由質(zhì)譜鑒定結(jié)構(gòu)；
　　3、對小分子抗菌肽進行系列生物活性實驗驗證，主要包括抑菌試驗、紅細胞溶血毒性試驗、細胞毒性實驗、血漿中穩(wěn)定性試驗、

4、脂質(zhì)膜溶解實驗，確定AMP的抗菌效果以及毒性效應(yīng)，為下一步成藥研究奠定基礎(chǔ)。
　　本研究所取得的主要成果如下：
　　1、建立了小分子抗菌肽組合設(shè)計、虛擬篩選、定量預(yù)測、活性驗證的完整技術(shù)方案，為小分子AMP的設(shè)計與改造奠定了基礎(chǔ)。
　　2、本研究篩選獲得了3條（RWRWRW、RRWWRF、RRWWRW）抗菌活性高、毒副作用小、穩(wěn)定性好的小分子抗菌肽，其中RRWWRW的對鮑曼不動桿菌具有良好抑菌效果，其最小抑菌濃度為16

5、μg/ml，而且在512μg/ml時的細胞毒性與紅細胞溶解活性低于5%。
　　本研究建立AMP組合設(shè)計與虛擬篩選的理論預(yù)測模型，為小分子抗菌肽的合理設(shè)計與高效篩選提供完整技術(shù)方案，篩選獲得1個對耐藥飽滿不動桿菌抗菌活性強、穩(wěn)定性好、選擇性高的小分子抗菌肽，為新型低耐藥性多肽抗菌藥物的設(shè)計與開發(fā)奠定基礎(chǔ)。同時，利用計算機輔助藥物設(shè)計方法指導(dǎo)抗菌肽的設(shè)計與篩選，不僅能夠獲得結(jié)構(gòu)多樣的高活性抗菌肽分子，而且可以提高篩選速度，減少研究成本