新型天蚕素A-马盖宁杂合肽抑制耐甲氧西林金黄色葡萄球菌机制的研究

Methicillin-resistant Staphylococcus aureus (MRSA)have a higher resistance rates to commonly used antimicrobial agents,Search for new antibacterial drugs is a effective way to solve this problem. Antimicrobial peptides are small cationic peptides with broad-spectrum antimicrobial activity. The cecropin family of antibacterial peptides with the characteristics of high antibacterial activity and low molecular. Because of magainin's hemolytic activity, it is restricted in the clinical application. The author's preliminary study results show that the hybrid peptide cecropinA and maigainin can inhibite the growth of MRSA, and eliminate the hemolytic activity of magainin. But its detailed inhibitory mechanism is still unclear. This study is going to to examine the molecular mechanism of that hybrid peptide causes death of MRSA on the basis of the preliminary studies. Discussed in detail the mechanism of hybrid peptide on cell membrane of MRSA by transmission electron microscopy and flow cytometry technology. Observe the dynamic process of interaction of the hybrid peptide with the bacterial DNA by confocal fluorescence microscopy. To study the role of hybrid peptide in MRSA on the ATP、β-galactosidase after effects. The study results will provide the theoretical basis for the development of new effective peptide antibiotics, and also provide new avenues for the treatment of infectious diseases caused by MRSA.

抗生素的滥用不仅导致了药物残留等公共卫生隐疾，且由于耐药菌株的出现，使得细菌性疾病的防治再次成为困扰人类的难题。耐甲氧西林金黄色葡萄球菌（MRSA）由于其对常用抗生素有较高的耐药率，已引起人们的足够重视，寻求新型抗菌药物是解决目前日趋严重的MRSA感染的有效途径之一。研究团队前期研究结果显示天蚕素A与马盖宁的杂合肽有良好的抑制MRSA生长的活性，但其详细的抑菌作用机制还不甚清楚。本研究拟在前期研究基础上，深入探讨该杂合肽导致MRSA死亡的分子机理。主要研究内容包括：1.通过透射电镜、流式细胞仪等技术详细探讨该杂合肽对MRSA细胞膜的作用机制；2.利用激光共聚焦荧光显微镜观察杂合肽与细菌DNA的相互作用的动态过程；3.研究该杂合肽作用于MRSA后对ATP、β-半乳糖苷酶等参与生理代谢物质的影响。研究结果将为开发、设计得到功效显著的新型肽类抗生素奠定理论基础，为治疗临床MRSA感染提供新途径

抗生素的滥用不仅导致了药物残留等公共卫生隐疾，且由于耐药菌株的出现，使得细菌性疾病的防治再次成为困扰人类的难题。耐甲氧西林金黄色葡萄球菌（MRSA）由于其对常用抗生素有较高的耐药率，已引起医务工作者的足够重视，寻求新型抗菌药物是解决目前日趋严重的MRSA感染的有效途径之一。本研究在前期研究天蚕素A与马盖宁的杂合肽抑制MRSA生长的基础上，深入探讨该杂合肽导致MRSA死亡的分子机理。主要研究结果如下：1.用透射电子显微镜观察该杂合肽作用于MRSA后细菌细胞膜的变化；用原子吸收光谱仪检测待测菌液与杂合肽相互作用后细菌细胞外K+的浓度变化，研究发现：天蚕素A-马盖宁杂合肽作用于MRSA细胞膜后，细菌的细胞膜被破坏；导致细菌细胞外钾离子浓度的升高从而起到杀菌作用。2. 利用激光扫描共聚焦显微镜(CLSM)、凝胶阻滞分析、紫外光谱分析、荧光光谱分析的方法研究杂合肽对MRSA DNA作用的抑菌机制，研究发现杂合肽可以在细菌胞内形成累积，并能与体外基因组 DNA 发生结合作用。同时杂合肽可以引起DNA 构象的改变，荧光光谱分析结果表明杂合肽能与溴化乙锭(EB)竞争性地嵌入基因组 DNA中，作用方式类似于 EB 与 DNA 的结合方式，杂合肽与 DNA 的结合表现为混合式作用方式。3.利用全波长酶标仪测定杂合肽作用MRSA后对DNA、RNA、总蛋白、β-半乳糖苷酶、碱性磷酸酶的影响，利用溶氧电极测定杂合肽对细胞呼吸作用的影响，通过生物发光分析仪检测杂合肽作用细胞后ATP产生的变化，结果显示，杂合肽作用 MRSA后对细胞 DNA、 RNA、 总蛋白的合成能力均出现抑制作用。β-半乳糖苷酶、 碱性磷酸酶的表达活性同样受到了明显的抑制。杂合肽作用细胞后呼吸作用明显下降，ATP 生产能力受到抑制。杂合肽作用细胞后抑制了胞内部分生物大分子的合成能力、 胞内酶的表达活性及细胞的能量代谢功能， 通过胞内机制发挥了抑菌作用。