抗菌肽的研究有几十年的历史，目前抑菌机理研究主要集中在抗菌肽对细胞膜的破坏作用机制。另外有少量关于抗菌肽直接穿过细胞膜，作用于胞内靶点的报道。在前期工作基础上，我们设计了同时对细菌细胞膜和基因组DNA具有破坏作用的α-螺旋抗菌肽。采用扫描电镜、脂质体模拟、膜荧光探针和流式细胞术等实验研究肽与细胞膜作用机制;通过凝胶阻滞、荧光光谱和圆二色谱法等实验分析肽与细菌 DNA 相互作用，并通过引物扩增等实验研究肽特异性结合的DNA片段序列。通过上述实验，对双靶点抗菌肽的作用机制进行深入研究。为研制解决耐药菌感染的多肽药物奠定一定的理论基础。

The study of antibacterial mechanisms of antimicrobial peptides was always aiming at the membrane action mechanism by almost researchers during several decades.There were a few peptides crossing the cell membrane without inducing severe membrane collapse, then interacting with genomic DNA. Based on the previous studies, the peptide analogs were rational designed which disrupting bacterial.cell membranes and binding to bacterial genomic DNA. We used scanning microscopy analysis，liposome dye leakage analysis, membrane fluorescent probes and flow cytometry to analysis mechanism of peptides，s penetration to the cell membrane. The gel retardation, UV-visible spectra and fluorescence spectra analysis showed that the peptides binding to DNA. We used specific primers to enrich peptide.DNA-binding fragments. The objectives are through the peptide structure and characteristics to uncover the mechanism of action of the peptides against bacteriaand lay the theoretical fundation on the development of new peptide therapeutics against antibiotic-resistant bacteria.

根据之前的研究我们筛选出了一条α螺旋结构的多肽FC8，通过多肽设计、合成和机理研究，通过探索电荷和疏水性变化后一系列FC8衍生肽的抗菌活性和相应的作用机制，为研发高抗菌活性、低毒性的抗菌药物研发奠定基础。 首先采用氨基酸替换的方式设计多肽：通过赖氨酸K和天冬氨酸D替换方式获得了带有不同数量正电荷的衍生肽，命名为电荷组多肽；通过使用亮氨酸L和丝氨酸S替换方式，获得了疏水性呈有规律变化的衍生肽，命名为疏水组多肽。通过使用Fmoc固相合成和高效液相色谱分离，获得多肽纯品。多肽分子量进行质谱鉴定后，对制备的多肽进行理化性质表征，疏水性采用高效液相色谱进行分析，二级结构采用圆二色光谱测定。用抑菌实验和溶血活性实验分别测定多肽抗菌活性和毒性。机理研究方面，首先通过扫描电镜实验、细菌内外膜渗透性实验和脂质体模拟实验研究多肽与细胞膜的作用机制。通过凝胶阻滞实验、紫外光谱和荧光光谱实验，研究多肽与细菌基因组DNA的作用机制。 高效液相色谱和圆二色谱测定结果表明衍生肽理化性质与设计理念相符。生物学活性实验结果表明当多肽的疏水性和电荷量增大后，可以具有较高的抗菌活性和较低毒性，但超出一定范围之后多肽的毒性也会增加，导致治疗指数反而降低。细菌内外膜渗透性实验和脂质体模拟实验表明细胞膜为多肽与细菌作用靶点之一。凝胶阻滞实验、紫外光谱和荧光光谱实验表明基因组DNA为另一个靶点。综合分析实验数据，表明多肽的抗菌活性来源于双靶点作用。多肽的抗菌特异性，符合我们原来提出的“膜区分机理”：多肽与细菌的作用符合“地毯模型”，与真核细胞的作用符合“桶板模型”。 这种双重作用靶点使细菌不易产生多药耐药性，为研发高抗菌活性、低毒性的抗菌药物研发奠定了基础。