科学家开发出双功能高效抗菌纳米酶

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中国科学院生物物理研究所高立曾研究员团队根据仿生原理,提出了基于模拟抗菌肽(AMPs)和抗菌酶(AMEs)的纳米酶杀菌机理,设计了一种双功能高效抗菌纳米酶。

研究人员从多肽纳米酶的合理设计出发,根据AMPs和AMEs活性位点的关键氨基酸,包括组氨酸和半胱氨酸,结合肽自组装和金属配位原理,利用Alphafold2、分子动力学模拟、密度泛函理论等多种计算方法,优化筛选出一组7肽序列IHIHICI。

自组装纳米酶(AMPANs)兼具AMP和AME功能,具有特异性和高效的杀菌作用。

研究人员选取Ni(Ac) 2组装的肽纳米管(Ni-IH-7)作为研究对象,酶促研究表明Ni-IH-7具有磷脂酶C样活性和过氧化物酶样活性。

由于形成了稳定的二级结构纳米管,Ni-IH-7肽纳米酶对各种水解酶表现出良好的耐受性。

此外,他们发现Ni-IH-7肽纳米酶可以选择性结合白色念珠菌表面的甘露糖蛋白,诱导脂质过氧化,导致铁亡和甘油磷脂水解,从而快速杀真菌。

对阴道炎患者阴道分泌物进行体外菌落涂片实验,证实了Ni-IH-7肽纳米酶具有良好的抑菌效果,且杀菌性能不受分泌物中其他物质的影响。

该研究首次提出将抗菌肽与纳米酶相结合的策略,通过计算机模拟从零设计合成肽纳米酶,并系统研究其杀灭真菌的具体机制,为新型抗菌药物的开发提供了思路。

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