膜活性肽（Membrane active peptides）是一类能够与生物膜相互作用并改变膜性质的特殊肽类，可通过与细胞膜相互作用来发挥其生物活性，其中Alamethicin（丙甲菌素，AbMole，M53709）自被发现以来，因具有较强的膜穿透和抗菌能力，受到了科研人员的广泛关注。

一、Alamethicin（丙甲菌素）的作用机理

Alamethicin（丙甲菌素，AbMole，M53709）是一种由20个氨基酸组成的线性多肽，其显著特点是含有多个非蛋白原性氨基酸：2 -氨基异丁酸（Aib）。Aib的存在影响了肽链的构象，它能够诱导Alamethicin肽链形两亲性α-螺旋结构，即亲水和疏水氨基酸分别位于肽链两侧。这种结构使得Alamethicin能够插入细胞膜的磷脂双分子层中，随着Alamethicin（丙甲菌素）浓度的增加，单体之间开始相互聚集。当多个Alamethicin单体以特定的方向排列时，其亲水的内部逐渐靠拢形成一个亲水性的通道，而疏水的外部与膜的疏水部分紧密结合，最终组装形成近似桶状的平衡孔道结构。

图 1. Alamethicin在细胞膜上自发形成孔洞并模拟离子通道^[1]

二、Alamethicin（丙甲菌素）的科研应用

1. Alamethicin（丙甲菌素）可用于形成电压依赖性离子通道

Alamethicin（丙甲菌素，AbMole，M53709）可以在膜中组装形成电压依赖性离子通道。其形成的离子通道具有独特的电学特性，即通道的开闭状态受到膜两侧电压的调控。当膜电位达到一定阈值时，Alamethicin 寡聚体组装形成的通道发生构象变化，并打开允许离子通过；而当膜电位改变时，通道又会关闭。这种电压依赖性离子通道的形成机制涉及Alamethicin分子在膜电场作用下的重新排列和聚集。Alamethicin的两亲性和电压门控特性使其成为研究离子通道、离子跨膜运输的理想模型^[2]。

2. Alamethicin（丙甲菌素）用于研究细胞膜和肽的相互作用

Alamethicin（丙甲菌素，AbMole，M53709）作为膜活性肽的典型代表，是研究膜-肽相互作用机制的重要工具。通过对Alamethicin与生物膜或人工膜相互作用过程的研究，可以揭示膜活性肽与膜相互作用的一般规律。例如，利用光谱学技术（如电子顺磁共振光谱、圆二色光谱等）和显微镜技术（如冷冻电镜、荧光显微镜等），可以观察Alamethicin在膜中的取向、构象变化以及聚集过程。这些研究为理解多肽、蛋白与膜的相互作用机制，以及相关生理和病理过程中膜-肽相互作用的变化提供了重要参考^[3]。

3. Alamethicin用于抗菌研究

Alamethicin（丙甲菌素，AbMole，M53709）也具有抗菌能力，当其浓度超过阈值后可在细菌细胞膜上形成大量孔洞，这将导致细菌内容物的释放和死亡。研究表明，Alamethicin与氟喹诺酮类抗菌剂，如Enrofloxacin联合使用时，能够显著增强抗菌效果。这种协同作用主要是由于Alamethicin能够破坏细胞膜的完整性，使Enrofloxacin更容易进入细胞内部发挥作用^[4]。

参考文献及鸣谢

[1] O. B. Tarun, M. Y. Eremchev, A. Radenovic, et al., Spatiotemporal Imaging of Water in Operating Voltage-Gated Ion Channels Reveals the Slow Motion of Interfacial Ions, Nano letters 19(11) (2019) 7608-7613.

[2] Z. Su, M. Shodiev, J. J. Leitch, et al., Role of Transmembrane Potential and Defects on the Permeabilization of Lipid Bilayers by Alamethicin, an Ion-Channel-Forming Peptide, Langmuir : the ACS journal of surfaces and colloids 34(21) (2018) 6249-6260.

[3] E. F. Afanasyeva, V. N. Syryamina, S. A. Dzuba, Communication: Alamethicin can capture lipid-like molecules in the membrane, The Journal of chemical physics 146(1) (2017) 011103.

[4] L. Fassi Fehri, H. Wróblewski, A. Blanchard, Activities of antimicrobial peptides and synergy with enrofloxacin against Mycoplasma pulmonis, Antimicrobial agents and chemotherapy 51(2) (2007) 468-74.