您的位置:首页 >生活 >

噬菌体展示技术有效提高抗菌肽对金电影 葡萄球菌的特异性靶向能力

导读 抗生素作为对抗微生物感染的有效手段,广泛应用于临床治疗和动物生产。抗菌肽作为抗生素的潜在替代品,已显示出良好的应用前景。然而,由于...

抗生素作为对抗微生物感染的有效手段,广泛应用于临床治疗和动物生产。抗菌肽作为抗生素的潜在替代品,已显示出良好的应用前景。然而,由于抗菌肽具有广谱抗菌作用,大多数抗菌肽容易导致宿主肠道菌群失衡。此外,全身使用广谱药物治疗局部感染可能引起性,这一点不容忽视。

噬菌体展示技术是将编码外源蛋白质或小分子多肽的DNA片段与编码表面蛋白的噬菌体基因融合,以融合蛋白的形式存在于噬菌体表面。外源蛋白质和小分子多肽能够特异性地识别并结合靶分子。因此,该技术在靶向药物筛选、疫苗和单克隆抗体制备、肿瘤监测和诊断等方面被广泛应用。

在一项新研究中,研究人员利用噬菌体展示技术从随机肽库中筛选出九个七肽序列,以金电影 葡萄球菌 6538 为目标细菌。该研究成果发表在mLife杂志上。

选取亲和力最高的七肽序列(SYWVRAS)作为目标结构域,研究人员以GGG为连接子将该七肽序列与疏水性氨基酸丰富的temporin‐SHf连接,并在C端添加若干个阳离子氨基酸(R或K),进一步提高其抗菌活性。与temporin‐SHf相比,设计的肽对金电影 葡萄球菌的特异性抗菌活性更高。这说明筛选出的七肽序列与模板肽连接后,能有效提高特异性抗菌活性。

为了进一步验证SFK2处理对膜完整性的影响,将S. aureus 6538与终浓度为8 μM的SFK2孵育,在激光扫描共聚焦显微镜下观察荧光分布情况,结果发现8 μM SFK2诱导的S. aureus ATCC 6538的绿色荧光(SYTO9)与荧光(PI)出现重叠,表明其细胞膜破坏严重,导致细胞亡。

随后,为考察SFK2的靶向能力,将金电影 葡萄球菌ATCC 6538和大肠杆菌ATCC 25922按1:1混合,用8 μM SFK2处理,再加入SYTO9和PI荧光染料,用激光扫描共聚焦显微镜观察。 结果发现,在8 μM SFK2浓度下,金电影 葡萄球菌ATCC 6538的绿色荧光与荧光发生重叠,而大肠杆菌ATCC 25922只发绿色荧光而无荧光,说明其膜完整性未受到破坏。

金电影 葡萄球菌、铜绿假单胞菌和大肠杆菌与不同浓度的 SFK2 一起孵育,并使用流式细胞术定量其膜完整性。8、4 和 2 μM 的 SFK2 分别导致 92.78%、70.08% 和 28.38% 的金电影 葡萄球菌亡率。然而,即使在 8 μM SFK2 的最终浓度下,铜绿假单胞菌和大肠杆菌的存活率仍超过 90%,与对照组的差异可以忽略不计。

为进一步验证此假设,利用扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)观察了SFK2处理后金电影 葡萄球菌的形态变化。SEM下未处理的金电影 葡萄球菌表面完整、光滑圆整。用2μM SFK2处理2 h后金电影 葡萄球菌破裂,有内容物流出细胞外。TEM下对照组金电影 葡萄球菌细胞膜结构完整,胞浆致密。用2μM SFK2处理2 h后,金电影 葡萄球菌细胞膜破裂,细胞内容物流出。

研究人员通过腹腔和尾静脉注射构建并评估了小鼠全身感染模型。两种给药方式均显著减少了器官中的菌落数量,与盐水对照组相比,肝细胞破裂和炎症细胞浸润等症状也显著减少。由于仔猪在解剖学、生理学和营养代谢方面与人类相似,该团队进一步以仔猪为模型验证了 SFK2 的体内效果。结果发现,在治疗金电影 葡萄球菌感染的仔猪模型中,SFK2 在体内仍保持活性。

以上结果表明利用噬菌体展示技术筛选的七肽序列可以有效提高肽对金电影 葡萄球菌的特异性靶向能力,为后续窄谱抗菌药物的研发提供参考。

免责声明:本文由用户上传,如有侵权请联系删除!