开题报告
运用点击化学的方法设计新型组合抗菌肽及生物活性评价
一.综述
抗生素的使用不仅支撑着现代医学，也给世界带来巨大的改变，甚至是我们生存的期望。但是，近些年来抗生素的滥用已导致越来越多的耐药菌甚至耐多药菌的出现，如耐甲氧西林金黄色葡萄球菌、耐青霉素肺炎链球菌、耐多药的结核杆菌等。这些细菌耐药性的产生导致一些感染使用抗生素根本无法治愈，严重威胁到人类的健康。因此，急需研制出具有新的作用机制的抗生素替代品。
经许多研究发现，天然抗茵肽是一类广泛存在于自然界生物体（细菌、真菌、植物、动物等）中的小肽类物质，它是机体先天性免疫系统的重要组成部分，对细菌、真菌、寄生虫、病毒等有广泛的抑制作用。虽然抗菌肽的序列多种多样，但它们具有共同的特征：带正电荷、疏水性和两亲性，这些特性使它们能与细菌细胞膜结合并快速将其破坏，细胞内必需物质泄漏，最终导致细菌死亡；或者穿过细菌细胞膜进入细胞质中作用于靶点如DNA、RNA、蛋白质等，干扰其合成，导致细菌死亡。抗菌肽的这种作用机制与传统抗生素不同，它的出现能很好地解决细菌耐药性问题，使抗菌肽治疗细菌感染极具优势，故研究抗菌肽并使其替代传统抗生素成为一种趋势。
从大黄蜂毒液中分离出来的十肽Anoplin（GLLKRIKTLL-NH2），是至今为止发现的最短的抗菌肽，它以а-螺旋两亲性结构与细菌膜相互作用，并将其破坏。生物学评价显示：Anoplin具广谱抗菌活性，对革兰氏阳性、阴性菌均有效，但其抗菌活性并不高，为了提高其抗菌活性，可对不同位置的氨基酸进行替换，增加其所带正电荷、提高疏水性，从而增强与细菌膜的相互作用。此外，Anoplin在血清中的稳定性并不高，在胰蛋白酶存在的条件下，并无抗菌活性，这限制了其在临床上的应用。但值得注意的是Anoplin具有选择性，对正常哺乳动物细胞并无毒性,这一点表明Anoplin具有进一步研发的潜力。
抗菌肽RW（RRWWRF）是一条富含色氨酸和精氨酸残基的六肽，其序列通过六肽组合库筛选获得。与Anoplin一样，RW也具广谱抗菌活性，但其活性并不高，尤其对革兰氏阴性菌。在RW氨基酸序列不变的情况下，分别对其C末端进行酰胺化、N末端进行乙酰化，或两者同时进行，可得到一系列类似物。已知RW是进入细菌细胞质中后作用于其靶点，推测称RW是与DNA和RNA结合并干扰它们的合成，最终导致细菌死亡。在RW的序列中，精氨酸和赖氨酸残基非常重要：精氨酸残基侧链带正电荷，使整条肽链正电荷总数增多，能与带负电荷的细菌外膜很好地结合；色氨酸残基的吲哚侧链具有较强的破坏磷脂双分子层的能力。两者均有利于抗菌肽破坏细菌膜，起到抗菌作用，因而极具研究价值，尤其在抗菌肽序列修饰中，氨基酸的替换方面。
针对上述母肽Anoplin和RW的不足之处，有研究分别对它们的结构、序列进行其他的简单修饰，如：用非天然的D-氨基酸替代序列中的L-氨基酸；用beta;-氨基酸替代序列中的а-氨基酸；引入赖氨酸用二硫键将肽链环化；肽链头-尾环化；侧链衍生化等。
我们课题组设计首先在两条母肽Anoplin和RW侧链引入炔基和叠氮基，然后应用点击化学的方法（Cu(I)催化的1,3-偶极环加成反应）将这两条母肽的侧链进行连接，合成新的组合肽。虽然点击化学已被证明是一种极其实用的合成方法，具有许多优点，如操作简单，条件温和，对氧、水不敏感，产物收率高、选择性好，产物易纯化等，已在很多领域得到应用，如在药物开发中先导化合物库的建立、对生物大分子进行标记等，但将它应用于抗菌肽领域的报道寥寥无几。
