二茂铁位置异构对偶联阳离子多肽自组装行为及其抗菌效果的影响
1材料,1主要仪器,2主要药品与试剂,3菌株与细胞,2方法,1Fc偶联自组装多肽的制备,纯化及分子量测定,2Fc偶联自组装多肽的稳定性检测,3Fc偶联自组装多肽的二级结构表征,4Fc偶联自组装多肽的体
李奕捷 ,王婧雯 (1.上海交通大学药学院,上海 01100;.空军军医大学西京医院药剂科,西安 710038)细菌感染是威胁人类健康的重要卫生问题之一,抗生素的出现和应用为治疗细菌感染做出了巨大贡献[1]。然而,近年来抗生素滥用导致了多种细菌耐药现象加剧,抗生素的抗菌能力变得越来越有限[2]。天然抗菌肽是一种应用前景广泛的抗菌剂[3],通常带有正电荷,可被吸附到细菌细胞膜的表面,通过“桶板”模型、“地毯”模型等方式来损伤细胞膜,以杀死细菌,很少引起细菌耐药[4],且在此基础上衍生设计的自组装阳离子多肽相较于天然抗菌肽,具有便于合成、设计简单、容易修饰、结构可调的优点[5—7]。但对于阳离子抗菌肽,单一的抗菌机制往往要求较高的表面电位,这可能会引起一定的细胞毒性和溶血性,因此,引入其他抗菌机制设计协同抗菌纳米材料成为了近年来研究的热点[8]。
芬顿反应产生的活性氧(reactive oxygen species,ROS)可协同抗菌[9]。ROS 引起的氧化应激会损害核酸骨架,同时还可通过诱导细胞死亡信号通路的激活来进行细胞内杀菌,细菌感染引起的微酸性环境能够明显促进芬顿反应的发生,从而实现对细菌的特异性损伤[10]。因此,如何有效地与芬顿反应偶联以达到更好的协同抗菌效果是学者们研究的重点。研究表明,具有相同氨基酸组成但顺序或者空间位置不同的肽序列对纳米结构的最终自组装具有显著影响,如Ma等[11]合成了2种异构肽Ac-RFSFSFR-NH2和Ac-SFRFRFS-NH2,二者含有相同的丝氨酸、精氨酸和苯丙氨酸残基,但顺序不同,二者分别组装形成了β-折叠结构和无规球状结构,结构的不同可影响其表观电位和抗菌效果。本研究采用标准固相合成法合成一组同分异构的二茂铁(Ferrocene,Fc)偶联自组装多肽,从其二级结构表征、ROS生成效率、抗菌活性以及生物相容性等方面,探究调节官能团位置异构对多肽自组装行为和生物活性的影响,以期为进一步开发新型协同抗菌纳米材料提供思路和策略。
1 材料
1.1 主要仪器
本研究所用主要仪器有LC-20AR 型半制备型液相色谱仪(日本Shimadzu 公司),6230 型液相色谱-飞行时间质谱联用(TOF-MS)仪(美国Agilent 公司),UV-2700型紫外可见分光光度计、NICOLET iS5型傅里叶红外光谱(Fourier transform infrared spectrum,FTIR)仪、Varioskan Flash-602 型多功能酶标仪[赛默飞世尔科技(中国)有限公司] ......
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