耐多藥(MDR)病原體的出現以及現有抗生素根除生物膜的有效性不足等問題是全球衛生保健面臨的重大威脅。因此,研究者亟需開發新型有效的抗微生物藥物。肽衍生的抗菌納米材料在對抗此類感染方面具有重要的應用潛力。利用氨基酸非共價力(特別是π?π堆疊和靜電相互作用)指導肽共組裝形成抑菌納米材料目前仍未被報道。有鑒于此,東北農業大學單安山教授和邵長軒教授利用半胱氨酸的二硫鍵構建了二聚體納米肽體系。
本文要點:
(1)該二聚體肽可通過π?π芳香氨基酸(Trp、Phe和Pyr)的相互作用和帶相反電荷的氨基酸(Asp和Arg)之間的靜電吸引實現自組裝。最佳的二聚體肽(2D2W)對耐藥菌具有較強的抗菌活性,并且無毒性。機理研究表明,2D2W可在靜電吸附后穿透外膜,誘導質膜發生去極化,破壞穩態,最終導致細菌死亡。
(2)在小鼠腹膜炎模型中,2D2W能夠有效治療體內的細菌感染。綜上所述,由分子間力共驅動的二聚體納米肽設計策略能夠為開發高性能抗菌納米材料開辟一條新的途徑,以進一步促進肽類抑菌制劑在臨床實踐中的應用和發展。
Guoyu Li. et al. Combating Antibiotic-Resistant Bacterial Infection Using Coassembled Dimeric Antimicrobial Peptide-Based Nanofibers. ACS Nano. 2025
DOI: 10.1021/acsnano.4c09347
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsnano.4c09347