抗生素的滥用导致了严重的耐药和多重耐药,尤其是超级细菌的出现更为我们敲响了警钟-开发和发展作用机制新颖的抗菌药物迫在眉睫。抗菌肽作为免疫系统的固有组成成分,在保护机体抗感染和免疫调节方面发挥了重要作用,被认为有望发展成为新型抗菌药物,用来对抗耐药菌感染。本研究研究了一种分离自新大陆热带区社会黄蜂Agelaia pallipes毒液中的阳离子抗菌肽Protonectin抗菌活性及作用机制。研究结果表明Protonectin具有广谱抗菌活性并对临床分离的多重耐药菌具有很好的杀伤活性。Protonectin能协助碘化丙啶(PI)染料穿过细胞膜并特异性的结合到脱氧核糖核酸(DNA)上释放荧光,说明Protonectin以膜扰动为杀伤机制达到杀菌目的。扫描电子显微镜(SEM)实验也证实,Protonectin能引起细菌形态的很大变化。综合以上内容,Protonectin以细胞膜为作用靶点来发挥抗菌活性,与传统抗生素有很大差别,作用机制新颖。为了进一步探讨Protonectin构效关系,我们用圆二色谱(CD)解析了Protonectin及其类似物的结构特征。圆二色谱结果显示Protonectin及其天然类似物Polybia-cp在膜模拟环境中形成经典的α-螺旋构象,而L-型脯氨酸替代类似物在膜模拟环境中α-螺旋构象大为降低。分子动力学模拟也表明,α-螺旋构象对Protonectin发挥抗菌活性是必不可少的。综上所述,Protonectin通过破坏细胞膜完整性来发挥抗菌活性,α-螺旋构象是其发挥抗菌活性的必备条件,并且Protonectin不受已有耐药机制的影响,这对我们发展抗菌药物提供了很好的参考策略。