《動物源抗真菌肽CGA-N46降低真菌線粒體膜電位分子機制研究》是李瑞芳為項目負責人，河南工業大學為依託單位的面上項目。
基本介紹
- 中文名：動物源抗真菌肽CGA-N46降低真菌線粒體膜電位分子機制研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：李瑞芳
- 依託單位：河南工業大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
針對病原真菌耐藥性問題，研究新型抗真菌肽作用機制對新藥開發具有重要意義。嗜鉻粒蛋白A（CGA）N-端衍生肽CGA-N46是申請人發現的具有較高抗真菌活性的動物源抗菌肽。最近結題的國家自然科學基金項目“動物內源性多肽CGA-N46抗真菌作用機制研究”，發現CGA-N46能夠降低克柔念珠菌線粒體膜電位，但對細胞膜沒有影響，推測其作用位點新穎。抗菌肽降低線粒體膜電位分子機制迄今未見報導。該項目採用血卟啉螢光各向異性研究CGA-N46與線粒體膜蛋白結合對線粒體膜流動性的影響；採用透射電鏡研究CGA-N46對線粒體通透性轉換孔（mPTP）打開程度的影響；採用螢光光譜法、原子力顯微鏡和圓二色譜技術研究CGA-N46構型對線粒體膜通透性的影響，從線粒體膜流動性、mPTP打開程度和CGA-N46構型三方面闡明CGA-N46降低真菌線粒體膜電位的分子機制，為將CGA-N46開發成新型抗真菌藥物奠定理論基礎。
結題摘要
嗜鉻粒蛋白A N端衍生肽CGA-N46是項目負責人發現的具有抗真菌活性的動物源抗菌肽。在前期主持完成的國家自然科學基金面上項目“動物內源性多肽CGA-N46抗真菌作用機制研究”中，發現CGA-N46能夠降低念珠菌線粒體膜電位，但其分子機制未見報導。在國家自然科學基金資助下，通過篩選獲得了生物活性高、安全性好的CGA-N46衍生肽CGA-N12和CGA-N9。本研究採用螢光光譜、原子力顯微鏡、透射電鏡、雷射共聚焦顯微鏡等生物物理學和生物化學的技術與方法，系統研究了抗菌肽CGA-N46及其衍生肽CGA-N12和CGA-N9降低真菌線粒體膜電位分子機制。研究發現：（1）CGA-N46及其衍生肽CGA-N12和CGA-N9是非破膜性抗菌肽。該抗菌肽通過不依賴能量的直接細胞膜滲透和依賴能量的巨胞飲作用、硫酸蛋白聚糖受體介導的內吞作用、格線蛋白介導的內吞作用跨膜，其內化過程不破壞細胞膜完整性；（2）CGA-N46及其衍生肽CGA-N12和CGA-N9，通過提高膜滲透性，降低線粒體膜電位。該抗菌肽能夠提高磷脂膜流動性，誘導膜形成非選擇性離子通道，提高膜滲透性，造成離子滲漏，線粒體膜電位降低。（3）CGA-N46衍生肽CGA-N12作用於組成線粒體膜通透性轉換孔（mPTP）的蛋白質，使mPTP不可逆打開，降低線粒體膜電位。CGA-N12通過影響mPTP蛋白複合物中ANT蛋白m-態的穩定構象、維持mPTP蛋白複合體內膜線粒體膜間隙側硫位點的二硫鍵結構、氧化mPTP的游離巰基，使mPTP打開，提高線粒體膜通透性，引起線粒體膜質子梯度消失，線粒體膜電位降低；（4）CGA-N46衍生肽CGA-N12影響ATP合成代謝途徑中的酶活性，降低線粒體ATP水平，促進mPTP打開，引起線粒體膜電位降低。CGA-N12提高念珠菌線粒體膜上的ATPase水解活性，降低線粒體脫氫酶活性，使ATP耗竭，進一步促進線粒體通透性轉換孔打開，線粒體膜電位降低。（5）CGA-N46衍生肽CGA-N12和CGA-N9降低念珠菌線粒體膜電位是一個多靶點、多方式的作用過程。（6）CGA-N46衍生肽CGA-N12和CGA-N9能夠誘導念珠菌細胞凋亡，但不引起正常哺乳動物細胞凋亡。研究成果為將CGA-N46、CGA-N12、CGA-N9開發成新型抗真菌藥物奠定理論基礎，進一步完善和豐富了抗菌肽作用機制理論體系。
