脂化诱导的星形肽的细菌细胞膜转位
生物物理
2025-05-13 v1 软凝聚态物质
摘要
多药耐药 (MDR) 细菌的快速出现迫切需要开发新型且有效的抗菌剂。结构纳米工程抗菌肽聚合物 (SNAPPs) 具有独特的星形结构和强大的多价相互作用，代表了一种有前景的解决方案。本研究利用分子动力学模拟研究脂化对 SNAPPs 结构稳定性、膜相互作用和抗菌效能的影响。我们证明，与己烷酸 (C6)、月桂酸 (C12) 和硬脂酸 (C18) 进行脂化，可增强 SNAPP 臂的 α-螺旋稳定性，促进其深入插入细菌膜的疏水核心。对于变体而言，C12-SNAPP 表现出最显著的二层破坏，其后随 C6-SNAPP；而 C18-SNAPP 过度的疏水性导致臂向核心的明显折叠，降低其与二层的有效相互作用，限制了其细菌杀菌性能。此外，势能平均值 (PMF) 分析表明，脂化降低了通过二层膜的自由能垒，相较于非脂化 SNAPPs。这些发现凸显了脂化在优化 SNAPPs 以对抗 MDR 病原体方面的关键作用。通过微调脂链长度，该研究为设计下一代抗菌剂提供了框架，以应对全球抗生素抗性危机，推动现代治疗策略的发展。
引用
@article{arxiv.2505.06447,
title = {Lipidation-induced bacterial cell membrane translocation of star-peptides},
author = {Amal Jayawardena and Andrew Hung and Greg Qiao and Elnaz Hajizadeh},
journal= {arXiv preprint arXiv:2505.06447},
year = {2025}
}