基于Cathelicidin-DM的新型抗菌肽设计与功能解析：结构-活性关系的突破性研究

　　本文推荐：该研究以Cathelicidin-DM（Cath-DM）为模板，通过序列截短、氨基酸替换（如色氨酸/精氨酸W/R）及酰胺化修饰，设计20余种抗菌肽（AMPs），系统评估其抗菌/抗生物膜活性、结构特征及体内外安全性。发现疏水性氨基酸替换可显著提升生物活性，其中WR3-NH2兼具高效抗菌与低毒性，为抗耐药菌药物及生物材料开发提供新策略。

　　

亮点

面对抗生素耐药性危机，抗菌肽（AMPs）作为天然免疫系统的关键效应分子，因其多重作用机制和低耐药性成为研究热点。本研究基于37肽Cathelicidin-DM（Cath-DM），通过截短序列（如15肽变体）、优化氨基酸组成（如引入W/R）及C端酰胺化，设计出活性增强的衍生肽。其中WR3-NH₂展现卓越的广谱抗菌（包括临床耐药菌株）和抗生物膜能力，同时保持低溶血活性和高体内安全性。

讨论

在“后抗生素时代”，AMPs的独特优势（如膜靶向性、核酸结合能力）使其成为对抗超级细菌的利器。本研究发现：

1. 1.

   短肽更易形成α-螺旋结构，且疏水性氨基酸（如色氨酸W）通过增强膜相互作用提升活性；

2. 2.

   单个氨基酸替换（如精氨酸R）可改变肽段空间构象，但未必削弱功能；

3. 3.

   游离半胱氨酸赋予肽链更多活性调控可能性。

结论

研究成功筛选出WR3-NH₂等高效低毒候选分子，其不仅对多重耐药菌（如MRSA）具有显著抑制效果，还能缓解炎症反应。该工作为AMPs的理性设计及临床应用奠定了重要理论基础。