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抗菌肽(antimicrobial peptides,AMPs)作为潜在的抗癌药物,具有选择性强、毒副作用小、不易产生耐药等特点,越来越受到研究者的广泛关注。本文研究的抗菌肽Temporin-1CEa是天然阳离子抗菌肽,LK1、LK2(6)和LK2(6)A(L)是其改造肽,它们的净正电荷数分别为+3、+4、+6、+6。前期研究发现,这些肽由于具有较好的阳离子性、疏水性、两亲性和典型的α-螺旋结构,会选择性地作用于癌细胞的细胞膜,对正常细胞几乎没有细胞毒。膜磷脂成分通常被认为是癌细胞和正常细胞表面的主要生物学差异,因此本文将对抗菌肽Temporin-1CEa及其三种改造肽与膜磷脂的相互作用进行探讨,进而找出阳离子抗菌肽选择性作用于癌细胞的原因,并对其构效关系进行初步分析。首先,我们通过Zeta电势检测,考察了分别加入四种抗菌肽后,五种乳腺癌细胞的电荷变化情况,结果显示抗菌肽自身携带的正电荷越多,其中和负电荷的能力越强。ELISA-Like实验检测了四种抗菌肽与各种磷脂的结合情况,结果表明,分别用生物素和荧光素标记的四种抗菌肽与带负电荷的磷脂PS、PA、PI和PG结合,而不与电中性的磷脂PE、PC和SM相结合。灵敏度更高的Lipid dot blot实验进一步定量检测发现,四种抗菌肽与PS均有结合,且除PS外,Temporin-1CEa和LK1与PA、LK2(6)和LK2(6)A(L)与PI结合也较强。说明四种阳离子抗菌肽均易于与带负电荷的磷脂相结合,且与PS结合程度最好,结合程度比较为:LK2(6)A(L)>LK2(6)>LK1>Temporin-1CEa。由于PS是癌细胞上含量最多的负电荷磷脂,并且四种抗菌肽均与PS产生较强的结合,因此我们选择PS作为负电荷磷脂的代表继续深入进行肽脂作用关系的研究。在前面实验基础上,我们通过表面等离子共振技术检测了四种抗菌肽与PS的亲和力,结果显示四种抗菌肽与PS的亲和力远大于与电中性PC的亲和力,且亲合力大小比较为:LK2(6)A(L)>LK2(6)>LK1>Temporin-1CEa。接下来,我们通过圆二色光谱实验检测PS含量对抗菌肽二级结构的影响,结果显示在SP缓冲液中,四种抗菌肽均呈现无规则卷曲;而在磷脂比不同的环境中,随着PS含量的增加,四种抗菌肽被诱导形成α-螺旋结构的比例逐渐增加。说明抗菌肽Temporin-1CEa及其改造肽不仅能够与PS中等强度结合,且PS的含量越多,诱导抗菌肽α-螺旋结构越多,这有利于抗菌肽发挥抑癌作用。综上所述,Temporin-1CEa及其改造肽会选择性地与带负电荷的磷脂相结合,其中负电荷磷脂PS与四种抗菌肽结合最好,且能够促进抗菌肽更多地形成α-螺旋结构,说明四种抗菌肽选择性抑制癌细胞增殖,与癌细胞表面以PS为代表的负电荷磷脂有关。