我们目前有α螺旋,还有β折叠,还有环肽以及无序,这四个相当于从二级结构上来说,多肽有这四种,我想问的是,从这四种分类里面,他们分别是,结构不一样,作用不一样,这个怎么解释?能不能聊一聊他们的机理是什么样的?

环肽
王波 2022-12-13
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陈育新
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这个只能简单的说一下,因为这个说起来话就多了。那α螺旋这一类呢,它是比较特殊的,它靠的是我们叫structurization,就是说它的结构变化来产生这种杀死细菌的这种事生物学活性的,所以它一定要有从这种无序结构,就是我们英语叫Random coil。从这个random coil,它可以transfer到a-helixstrapd到一个α螺旋的一个结构。这样它就会在变化的过程中,会产生相关的能够破坏细胞膜的这种能力啊,包括这种运动,这都是息息相关的。

而对于β折叠和环肽,这两大类多肽呢,它的结构是相对来讲比较固定的,像我们人类的这个身体里所含有的这种,像defence,像这个防御素,也是一种抗菌肽,但它就是为了折叠的结构。那还有一些环肽,已经上市的这种抗菌肽,像多黏菌素,短杆菌肽,包括这个达托霉素,这些都是环肽的结构。所以环肽呢,它是一个比较固定的多肽分子,它的这种特性,有些时候,某些方面就更像一些小分子的抗生素。但是无需结构的多肽呢,相对来讲,这个大家研究的普遍是偏少的,因为无序结构里面含有一些特别多这个普氨酸的这类的多肽,它的这个活性呢也是不同序列的话,可能是采用不同的杀菌的一个机理。

那我们所研究的就是α螺旋这一类多肽,所以我们这个多肽,我们在2006年在国际上提出了一个α螺旋的多肽的杀菌基底,叫做细胞膜区分机理,这个机理也是直接指导我们所有多肽的分子设计,目前我们产品管线中所有的多肽分子都是我们从头设计得到的,依据的就是细胞膜区分机理。就简单地说,同一个多肽由于细菌的细胞膜组成成分,塔主要是ps和pg,就是磷脂酰丝氨酸和磷脂酰甘油吃,所有细菌的细胞膜是个很强的负电性环境。而我们人体哺乳动物的细胞膜呢,它主要的成分是磷脂酰胆碱和磷脂酰乙醇胺,所以人体总体来说细胞膜的组成,它是电中性的一个环境。所以首先细菌和人体细胞膜,它的带电就不一样。那我们都带这个很强的带正电的分子,它会对细菌首先有很强的亲和力。另外呢,由于人体细胞膜里边,有四分之一的成分都是胆固醇。这个在细菌里面,这种原核生物细胞膜里是不存在的,胆固醇是很大型的脂肪分子,它在这个细胞膜里是个流动的膜,所以胆固醇在细胞膜里的状态,我举个不恰当的例子,就好比水池里打的木桩的效果是一样的。

所以我们多肽对于细菌来讲,它是采用躺在细胞膜的表面,然后形成α螺旋以后,通过这种疏水相互作用来进行翻转,这种动能来破坏细胞膜。而对于人体哺乳动物细胞膜呢,他就无法在那进行翻转,由于胆固醇的存在,阻挡了它这种行为的发生。所以假设如果我们要设计一个多肽,它能够对人体细胞有破坏作用,它只能采取垂直插进去,然后形成α螺旋,这样所有几个多肽分子,它的亲水表面互相面对,形成一个化膜,来进行这种对膜的一个破坏作用。这些就是我们当年提出细胞膜的区分基础的一个核心内容,就是同一条状态,它对于原核生物细胞的细胞膜和哺乳动物细胞膜,它的破坏形式是不一样的。那基于此呢,正是由于这个,我们可以在分子设计的时候提供一个很大的空间,我们可以通过控制多肽的一级结构,它的氨基酸序列来控制它形成α螺旋以后的螺旋度,包括疏水性,两性性等等这些特性,这样提高它的成药性,然后依据我们在这个实践中,我们就可以成药性提高到100分以上。

简单来说,这个不同的多肽,它的机理确实是不太一样,但是康宁派是比较广泛的一个概念。

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