新型抗菌肽GT-2通过脂质依赖性选择性实现广谱活性
一项新研究报道的抗菌肽GT-2能选择性地破坏微生物膜,同时保护哺乳动物细胞。该肽响应细菌和真菌脂质而采用螺旋构象,并在局部模型中使铜绿假单胞菌的伤口负荷降至检测限以下。
研究人员发现了一种广谱抗菌肽 GT-2,它能选择性地靶向细菌和真菌膜,同时保护哺乳动物细胞,这可能克服抗菌药物开发中的一个关键限制。
根据发表在《npj Antimicrobial Resistance》上的一项研究,GT-2是通过蛋白质组信息引导的肽挖掘和深度生成序列优化发现的。该肽对代表性真菌、革兰氏阴性菌和革兰氏阳性菌病原体具有活性,最低抑菌浓度(MIC)范围为4至32 μg/mL。它能破坏微生物膜、抑制生长并阻止生物膜形成。
关键的是,GT-2对哺乳动物细胞表现出低毒性,在高达500 μg/mL的浓度下引起不到5%的血溶血。
利用脂质拮抗、紫外-可见/圆二色谱和全原子分子动力学模拟的分析表明,GT-2在缓冲液中基本无序,但在含有磷脂酰乙醇胺(PE)和磷脂酰肌醇(PI)的细菌和真菌膜模拟物中,它会采用螺旋结构并嵌入膜中。相比之下,模拟哺乳动物环境的膜(如纯POPC或含胆固醇的膜)对肽的插入不太允许。这些发现支持一种脂质依赖性膜结合模型,其中微生物脂质组成驱动柔性肽转化为活性状态。
在伤口感染模型中,局部应用GT-2将铜绿假单胞菌负荷降至检测限以下。
结果表明,设计利用脂质环境差异的柔性肽可能有助于解决抗菌开发中的选择性挑战。