小分子抗菌肽的設計、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460萬，特別是多藥耐藥菌(MDRB)感染導致的高死亡率，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生的一類多肽物質，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構特征。AMP與傳統抗生素相比，具有抗菌譜廣、殺菌快速、耐藥性低等傳統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。
　　本文以現有小分子抗菌活性多肽為基礎，使用計算機輔助藥物設計方法建立定量預測模型，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，結合抗菌肽的結構特征與定量預測模型研究結果，設計并篩選獲得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、從多肽數據庫（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效關系研究，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，結合AMP序列特征，虛擬組合設計小分子AMP；
　　2、利用定量預測模型篩選獲得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，并由質譜鑒定結構；
　　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、脂質膜溶解實驗，確定AMP的抗菌效果以及毒性效應，為下一步成藥研究奠定基礎。
　　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計、虛擬篩選、定量預測、活性驗證的完整技術方案，為小分子AMP的設計與改造奠定了基礎。
　　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組合設計與虛擬篩選的理論預測模型，為小分子抗菌肽的合理設計與高效篩選提供完整技術方案，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計與開發(fā)奠定基礎。同時，利用計算機輔助藥物設計方法指導抗菌肽的設計與篩選，不僅能夠獲得結構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