1 / 2020-09-27 10:28:56

人防御素5衍生高效抗菌肽的设计、筛选及抗菌机制研究

防御素；抗菌肽；耐药菌；结构-效应关系；内毒素

人防御素5（HD5）是小肠分泌的广谱抗菌肽，免疫原性弱、抗耐药菌作用强，有望被开发为新型抗生素。利用大肠杆菌载体，本课题组已成功制备了高纯度的活性HD5^[1]。然而，由于受高浓度盐离子屏蔽，HD5在体内的抗菌活性减弱。本研究首先基于HD5的C端抗菌活性区域进行单点、多点适应性进化位点突变，筛选出高效抗菌肽T7E21R-HD5^[2]。X-单晶衍射揭示Arg突变利于HD5自缔合形成聚合物，放大单体肽抗菌效应。介孔二氧化硅纳米颗粒（MSN）负载多肽可进一步增强T7E21R-HD5的抗菌作用^[3]。经琥珀酰酪蛋白修饰，纳米复合物有效递送T7E21R-HD5进入肠腔，清除体内耐药菌定植。首次发现HD5以氧化型和还原型两种形式存在于人小肠腔：还原型HD5抗菌作用减弱，但中和细菌内毒素的能力增强^[4]。构效研究揭示，Cys和Arg在还原型HD5中尤为重要^[5]。在此基础上，设计、筛选出高效抗耐药菌线性肽HD5d5。该突变肽以机械破膜和胞内渗透抑制细菌代谢两种方式致死细菌，可显著提升感染小鼠的存活率^[6]。以上研究有力推进了HD5的药用转化。