对于某些多肽来说，杀死细菌是一项内部工作

莱斯大学化学家Anatoly Kolomeisky的实验室模拟了一系列抗菌肽(AMPs)，这是一种帮助生物系统的天然和不同的分子，以评估它们用来阻止有害细菌的机制。这一认识有助于设计多肽，以阻止对标准抗生素产生耐药性的细菌。

amp通过两步杀灭细菌:首先附着在细菌的细胞膜上，然后抑制细菌。莱斯大学的研究人员——科洛梅斯基、博士后助理和主要作者哈米德·泰莫里(Hamid Teimouri)和研究生阮涛(Thao Nguyen)发现，这两个阶段对入侵微生物同样重要，但抑制的力量被大大低估了。

根据他们的计算，入侵似乎依赖于大量的肽——甚至数百万个——进入细菌，但从内部抑制细菌可能需要的肽要少得多，因为它们特别擅长把机器搞坏。

“AMP有多种抑制细菌的方式，”化学教授科洛梅斯基说。“它们可能会打开细胞膜，导致细菌爆炸，或者它们可能会进入细菌内部，打断它们的生化网络。但对于AMP如何杀死细菌细胞的微观机制，我们仍然知之甚少。”

这项研究发表在英国皇家学会杂志上接口．

了解多肽的机制需要建立一个理论框架来测试不同AMP种群从系统中清除细菌的速度。根据这项研究，这些计算揭示了抑制和入侵同样重要。

结果与实验数据一致，并有助于解释amp在大范围浓度下如何以及为什么有效。研究人员还探索了细菌内部amp数量的波动程度。

随着更多类型的amp的存在，多肽能更好地进入和破坏细胞。异质性较低的种群一旦进入体内，似乎就能更快地抑制细菌。他们发现，调整amp的进入率和杀死率可能有助于控制这种异质性。

Teimouri说:“吸收的amp数量的高异质性对应于快速进入的肽，而低异质性则描述了快速杀死的肽。”

研究人员希望他们的模型能帮助其他人设计治疗性amp，在抗生素失败的地方获得成功，特别是通过调整它们进入目标细菌的能力。

Kolomeisky是化学教授，化学和生物分子工程教授，化学系主任。韦尔奇基金会(C-1559)、美国国家科学基金会(1953453,1941106)和美国国家科学基金会资助的理论生物物理中心(2019745)支持了这项研究。