华东理工大学刘润辉教授课题组：α/β多肽分子刷高效抗击超级细菌

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金黄色葡萄球菌是引起感染的常见细菌，而耐甲氧西林金黄色葡萄球菌（MRSA）的突然出现引起了学者们广泛的关注。虽然在过去的几个世纪中，小分子抗生素在抗击微生物感染方面取得了伟大的胜利，但不可否认的是，由于世界范围内的抗生素错用和滥用，微生物的耐药性在逐年增强。宿主防御肽不易使微生物产生耐药性，因此，对宿主防御肽和其模拟物的研究十分有必要。华东理工大学刘润辉教授课题组一直致力于宿主防御肽模拟物的研究。近日，课题组成功合成了α/β多肽分子刷，其对耐甲氧西林葡萄球菌有很好的杀菌活性，相关成果发表于Science China Materials（DOI: 10.1007/s40843-018-9351-x）。

聚合物分子刷不仅具有特殊的分子形态，而且还有直链聚合物所没有的独特功能。比如，聚合物分子刷表面可以修饰密度很高的基团，使其机械和化学性能更加稳定。在该项研究中，刘润辉教授课题组首先通过阴离子开环引发β-内酰胺单体聚合得到β-多肽骨架；之后通过β-多肽分子链上的氨基引发α-L-Lys-NCA开环聚合，得到了以β-多肽为骨架、α-多肽为支链的分子刷α/β CPMBs。

接着，课题组测试了分子刷α/β CPMBs对金黄色葡萄球菌的活性。结果发现，相比于链状聚合物，聚合物分子刷对金黄色葡萄球菌的活性提高了5倍，其活性甚至优于万古霉素（表1）。

图1 α/β CPMBs对多种MRSA的抗菌活性

（来源：Science China Materials）

进一步，课题组探究了α/β CPMBs的杀菌机理。通过SEM表征发现，金黄色葡萄球菌的表面形态经过α/β CPMBs处理20 min后发生了明显的改变，并且其细胞膜有了很大的缺陷。研究表明，和宿主防御肽类似，α/β CPMBs通过破坏细菌细胞膜起作用（图2）。

图2 MRSA细胞与α/β CPMB共孵育后细胞形态变化的SEM表征图

（来源：Science China Materials）

此多肽分子刷具有很好的抗菌活性，且不易产生耐药性，有很好的发展前景。华东理工大学的这一成果近期发表在Science China Materials上（DOI: 10.1007/s40843-018-9351-x），文章第一作者为硕士研究生张丹丰，通讯作者为青年千人刘润辉教授。

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