Interaction between cell penetrating peptide S4(13) and plasma membranes by molecular dynamics simulations

Abstract

细胞穿膜肽S4（13）衍生物可以作为药物载体携带核酸分子进入细胞从而发挥治疗作用，在抗肿瘤靶向治疗等领域有潜在的应用价值，但其穿膜机理目前尚不明确。采用分子模拟方法，分别搭建单个及多个S4（13）在不同的质膜和水溶液中的模型，结合常规分子动力学模拟和增强采样模拟，通过轨迹分析探究单个及多个S4（13）与不同质膜的作用方式。研究结果表明：单个S4（13）分子与细菌质膜的相互作用比与真核生物质膜的更强，而在水溶液和真核生物质膜模型中，多个S4（13）分子则倾向于聚集形成四聚体，表明其穿膜机理与四聚体胶束结构有关。本项工作从分子层面上探讨了细胞穿膜肽S4（13）的穿膜机理，为S4（13）衍生物作为药物载体的应用提供了理论依据。