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细胞穿膜肽是一类能自主携带多种活性物质进入细胞的多肽,在疾病靶向治疗、增强药物吸收等领域有良好的应用前景。部分抗菌肽具有细胞穿膜肽的特征。例如:牛乳铁蛋白N端20-25残基片段bLFcin6(RRWQWR)是牛乳铁蛋白的抗菌活性中心,同时具有细胞穿透能力,是一种新发现的抗菌穿膜肽。该残基片段保留了整个蛋白几乎所有的生物学功能。但到目前为止,有关bLFcin6小肽的抗菌及穿膜机制仍然存在很多问题有待于进一步深入探讨。分子动力学模拟是研究多肽-细胞膜相互作用的一种有效工具。基于分子动力学模拟研究bLFcin6小肽与不同细胞膜的相互作用,可以从原子层面解释bLFcin6小肽可能的抗菌穿膜机制,为实验研究提供有力补充。本论文利用分子动力学模拟方法,计算bLFcin6小肽-细胞膜之间质心距离、形成氢键个数、相互作用能等,比较bLFcin6小肽与不同磷脂双层膜之间的相互作用。模拟结果表明:bLFcin6小肽能进入到DPPC膜的羰基部位并与疏水的尾部相互作用;bLFcin6小肽与POPG膜的亲水头部相互作用,但并未进入细胞膜内部;bLFcin6小肽与POPC膜之间并未接触。进一步计算bLFcin6小肽的不同氨基酸残基与膜质心之间的平均距离及氢键形成情况,发现bLFcin6小肽的N端精氨酸残基首先与磷脂膜接触,且其与膜磷酸基之间形成的氢键数最多,精氨酸在小肽-细胞膜相互作用中起了重要角色。此外还计算了bLFcin6小肽与细胞膜之间的相互作用能,发现小肽更倾向于同POPG膜结合,与DPPC膜结合次之,与POPC膜结合最弱。最后分析了bLFcin6小肽对细胞膜结构的影响,发现三种不同磷脂膜的厚度变化都不明显。计算均方位移(MSD)发现,DPPC膜体系粒子的变化最大,POPG膜体系粒子的变化次之,POPC膜体系粒子的变化最小。三种磷脂膜与其相应的纯膜模拟比较,加入bLFcin6小肽之后,MSD值都增加,体系粒子的运动幅度增大。三种不同磷脂分子疏水侧链的有序度都有不同程度的减小,bLFcin6小肽与POPG膜之间比较强的静电相互作用使二者结合紧密,POPG膜分子的有序度减小最明显,三种不同磷脂膜的稳定性减小,相应的灵活性增加。表明bLFcin6小肽的存在使得细胞膜更易穿过。BLFcin6小肽对不同磷脂膜有不同的渗透能力与磷脂分子的结构息息相关。这些研究将为更深层的探究bLFcin6小肽的穿膜机制提供帮助。