通过结合实验和分子动力学（MD）模拟方法，揭示了抗菌肽中由进化驱动的末端修饰结构设计

《Archives of Microbiology》：Evolution-driven terminal capping design in antimicrobial peptides revealed by combined experimental and MD simulation approaches

天然抗菌肽的末端修饰（如N端自由氨基和C端酰胺化）对功能性能的影响机制研究。通过结构分析、生物评价和分子动力学模拟，发现末端修饰优化了膜破坏能力与选择性，为合成类似物提供理论依据。

　　

摘要

天然抗菌肽通常具有特定的末端特征，例如N端的游离氨基和C端的酰胺化，这些特征被认为能够增强其抗菌性能。然而，这种在进化过程中被优选的结构基序背后的分子机制尚未得到充分理解。在这项研究中，我们通过结合结构分析、生物学评估和分子动力学（MD）模拟，系统地研究了末端修饰对Mastoparan C（MPC）这种典型的螺旋型两亲肽的影响。研究结果表明，抗菌肽中这种常见的末端修饰结构是一种策略性适应，旨在优化其功能表现，提高这些肽有效破坏微生物膜的能力的同时保持选择性。本研究不仅揭示了抗菌肽的进化设计原理，还为合成类似物的开发提供了指导，以应用于治疗领域。末端修饰设计对抗菌肽的影响：我们制备了三种Mastoparan C的类似物（H-MPC-NH2），它们的序列相同，但末端修饰基团不同。实验表明，N端的游离氨基和C端的酰胺化修饰在提高抗菌活性和选择性方面表现最佳，从而解释了这种末端修饰设计在抗菌肽中普遍存在的理由。

图形摘要

天然抗菌肽通常具有特定的末端特征，例如N端的游离氨基和C端的酰胺化，这些特征被认为能够增强其抗菌性能。然而，这种在进化过程中被优选的结构基序背后的分子机制尚未得到充分理解。在这项研究中，我们通过结合结构分析、生物学评估和分子动力学（MD）模拟，系统地研究了末端修饰对Mastoparan C（MPC）这种典型的螺旋型两亲肽的影响。研究结果表明，抗菌肽中这种常见的末端修饰结构是一种策略性适应，旨在优化其功能表现，提高这些肽有效破坏微生物膜的能力的同时保持选择性。本研究不仅揭示了抗菌肽的进化设计原理，还为合成类似物的开发提供了指导，以应用于治疗领域。末端修饰设计对抗菌肽的影响：我们制备了三种Mastoparan C的类似物（H-MPC-NH2），它们的序列相同，但末端修饰基团不同。实验表明，N端的游离氨基和C端的酰胺化修饰在提高抗菌活性和选择性方面表现最佳，从而解释了这种末端修饰设计在抗菌肽中普遍存在的理由。

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