具有双活性序列的新型抗菌肽的设计及性质

设计合成了具有2个活性序列的线性和环状多肽及具有单个活性序列的短链多肽, 研究了它们的杀菌活性、 细胞毒性及溶血性. 结果表明, 线性肽和环状肽的杀菌活性高于短链肽. 利用计算模拟的方法计算了多肽与细菌细胞膜中一种重要的成分磷脂酰甘油(DMPG)的结合能. 结果表明, 多肽-DMPG的结合能与多肽的杀菌活性具有较高的相关性, 线性和环状多肽与DMPG的结合能大于短链肽. 线性和环状多肽均含有2个活性序列, 可提供多个荷正电氨基酸与荷负电的磷脂结合, 结合能较大, 杀菌活性较强. 采用模拟生物膜对其中几条多肽的作用机理进行了初步研究. 结果表明, 该类多肽有可能使正常哺乳动物细胞的细胞膜产生孔洞; 而对于细菌细胞膜, 多肽并未在膜上产生明显孔洞, 而是引起了细菌细胞膜的聚集.     

扩张流变法研究表面活性剂在界面上的聚集行为

近年发展起来的界面流变测定技术在研究界面性质方面具有许多独特之处.本文结合我们的工作,总结了近年来有关该技术在表面活性剂界面聚集行为研究中的应用,讨论了扩张频率、表面活性剂浓度及疏水链长、无机盐和温度对表面扩张流变行为的影响,同时探讨了小分子表面活性剂与高分子表面活性剂表面扩张流变行为的区别以及小分子表面活性剂在气/液界面与液/液表面的扩张流变性的差异.大量研究表明,借助于界面流变性的测定不仅可以研究发生在界面上和界面附近的微观弛豫过程,而且可以探讨界面上超分子聚集体的形成,进而为乳状液和泡沫等分散体系的稳定性提供依据.     

金属核酸酶及寡聚酰胺与双链DNA分子对接模式的理论研究

采用分子对接软件AutoDock分别研究了金属核酸酶、寡聚酰胺与DNA对接模式. 研究结果表明, 金属核酸酶、寡聚酰胺与DNA对接结果与实验数据吻合得较好. 在金属核酸酶与DNA的对接中, 最优构型都是金属核酸酶对接在DNA的小沟内. 随着中心金属上电荷的增加, 最大对接能呈现上升趋势. 尤其是配体体积较小的金属核酸酶, 最佳对接位点受中心金属上电荷影响较大, 即随着中心金属上电荷的从少到多, 最佳对接位点呈现多样化的趋势. 在柔性分子寡聚酰胺与双链DNA分子的对接中, 分子随DNA小沟的柔性变形是对接结合的关键. 其最佳的结合物位点也都是在DNA的小沟内, 其对接结果与晶体结构一致.     

新型抗菌肽的设计、活性研究及与磷脂相互作用的计算模拟

设计合成了多个具有2个活性序列的线性和环状多肽及具有单个活性序列的短链多肽, 研究了它们的杀菌活性, 发现其杀菌活性顺序为长链肽>环状肽>短链肽, 特别是线性的Linear-KT和Linear-KS对多种革兰氏阴性菌和阳性菌均具有较高的杀菌活性. 采用MTT法考察了Linear-KT和Linear-KS对正常细胞的毒性, 其中Linear-KS表现出较低的细胞毒性, 优于阳性对照多粘菌素B. 利用计算模拟的方法计算了多肽与细菌细胞膜中磷脂酰甘油(DMPG)的相互作用. 结果表明, 多肽和DMPG的结合能也表现出长链肽>环状肽>短链肽的规律, 特别是Linear-KT和Linear-KS具有较高的结合能. 长链肽含有2个活性序列, 可提供多个荷正电的氨基酸与荷负电的磷脂结合, 结合能较大, 杀菌活性较强. 同时, 柔性的结构及Linear-KT和Linear-KS中丝氨酸和苏氨酸的β碳上的羟基可与磷脂上的羰基形成多个氢键, 进一步增大了结合能. 计算模拟的方法为抗菌肽的杀菌活性从理论上提供了一定的依据.     

界面扩张流变方法研究大分子与表面活性剂的相互作用

结合本课题组的工作, 较系统地总结了近年来有关界面扩张流变技术在大分子/表面活性剂混合体系研究中的应用. 大量研究表明, 通过分析界面扩张粘弹性数据和界面弛豫过程的特征参数可以研究界面层微观性质, 从而阐明大分子/表面活性剂的相互作用机理, 这对实际生产和应用具有重要的指导意义.