黃蜂和蜜蜂等昆蟲(chóng)的毒液中充滿了可以殺死細(xì)菌的化合物。不幸的是，這些化合物中的許多對(duì)人也是有毒的，因此不可能將它們用作抗生素。
在對(duì)通常在南美黃蜂中發(fā)現(xiàn)的毒素的抗菌特性進(jìn)行了系統(tǒng)的研究后，麻省理工學(xué)院的研究人員現(xiàn)在創(chuàng)建了該肽的變體，該變體對(duì)細(xì)菌有效，但對(duì)人細(xì)胞無(wú)毒。
在對(duì)小鼠的研究中，研究人員發(fā)現(xiàn)，它們最強(qiáng)的肽可以完全消除銅綠假單胞菌(Pseudomonas aeruginosa)，銅綠假單胞菌是一種引起呼吸道和其他感染并且對(duì)大多數(shù)抗生素具有抗性的細(xì)菌。
麻省理工學(xué)院的博士后Cesar de la Fuente-Nunez說(shuō)：“我們已經(jīng)將一種有毒的分子重新設(shè)計(jì)成一種可以用來(lái)治療感染的分子。”“通過(guò)系統(tǒng)地分析這些肽的結(jié)構(gòu)和功能，我們已經(jīng)能夠調(diào)節(jié)它們的特性和活性。”
De la Fuente-Nunez是該論文的高級(jí)作者之一，該論文發(fā)表在12月7日的《化學(xué)》雜志上。自然通訊生物學(xué)雜志。麻省理工學(xué)院電氣工程，計(jì)算機(jī)科學(xué)和生物工程副教授蒂莫西·盧(Timothy Lu)和巴西ABC聯(lián)邦大學(xué)副教授瓦尼·奧利維拉(Vani Oliveira)也是資深作者。該論文的主要作者是麻省理工學(xué)院的前訪問(wèn)學(xué)生Marcelo Der Torossian Torres。
有毒變種
作為免疫防御的一部分，包括人類在內(nèi)的許多有機(jī)體都產(chǎn)生可以殺死細(xì)菌的肽。為了幫助抵抗抗生素抗性細(xì)菌的出現(xiàn)，許多科學(xué)家一直在嘗試使這些肽成為潛在的新藥。
de la Fuente-Nunez及其同事著重研究的肽是從一種稱為“ Polybia paulista”的黃蜂中分離出來(lái)的。這種肽足夠小-只有12個(gè)氨基酸-研究人員認(rèn)為，創(chuàng)建該肽的某些變體并對(duì)其進(jìn)行測(cè)試以查看它們是否可能對(duì)微生物更有效且對(duì)人體的危害較小是可行的。
de la Fuente-Nunez說(shuō)：“這是一種足夠小的肽，您可以嘗試使其盡可能多地突變?yōu)榘被釟埢?，從而弄清楚每種結(jié)構(gòu)單元如何促進(jìn)抗菌活性和毒性。”
像許多其他抗微生物肽一樣，這種毒液衍生肽被認(rèn)為可以通過(guò)破壞細(xì)菌細(xì)胞膜來(lái)殺死微生物。該肽具有α螺旋結(jié)構(gòu)，已知與細(xì)胞膜強(qiáng)烈相互作用。
在研究的第一階段，研究人員創(chuàng)建了數(shù)十種原始肽的變體，然后測(cè)量了這些變化如何影響肽的螺旋結(jié)構(gòu)及其疏水性，這也有助于確定肽與膜的相互作用程度。然后，他們針對(duì)7種細(xì)菌菌株和2種真菌對(duì)這些肽進(jìn)行了測(cè)試，從而使它們的結(jié)構(gòu)和理化性質(zhì)與抗菌能力相關(guān)聯(lián)成為可能。
根據(jù)他們確定的結(jié)構(gòu)-功能關(guān)系，研究人員隨后設(shè)計(jì)了另外幾十個(gè)肽用于進(jìn)一步測(cè)試。他們能夠確定疏水性氨基酸和帶正電荷的氨基酸的最佳百分比，并且他們還鑒定了一組氨基酸，其中任何變化都會(huì)損害分子的整體功能。
標(biāo)簽：
免責(zé)聲明：本文由用戶上傳，如有侵權(quán)請(qǐng)聯(lián)系刪除！