流感病毒血凝素融合肽在病毒感染宿主細胞的過程中發揮關鍵作用。該功能域由20個左右的中等疏水的氨基酸組成。在膜環境下這些融合肽形成α-螺旋構象，插入受感染細胞膜以此介導病毒和宿主細胞膜的融合。我們先前的研究已經發現來自於無脊椎動物毒液的抗微生物肽在氨基酸組成、分子大小以及空間結構上與流感病毒血凝素融合肽高度相似。基於膜靶向的共同特性，我們提出這兩類分子趨同進化的分子機製。

最近，我們開發了這種趨同進化的功能意義。通過羧基端酰氨化修飾以及結構上兩親性平衡的調整，我們設計並化學合成了A型流感病毒H3N2血凝素融合肽的13個氨基酸小肽（HA-FD-13）及其三個突變體（HA-FD-13a，HA-FD-13_G12I，，HA-FD-13_aG12I）。核磁共振研究證實所有這些病毒來源的序列在人工膜環境下均呈現α-螺旋構象。功能測試發現羧基端酰氨化修飾作為功能開關能夠開啟病毒融合肽的抗微生物活性。進一步調整兩親性平衡則作為增效馬達極大地提高了這些分子的活性及殺菌範圍。

抗生素抗性正在成為世界範圍的公共健康問題。我們的工作為開發和設計新型抗感染類藥物先導提供了新的資源；其獨特的設計思路也有望拓展到其它包膜病毒融合肽的新分子設計領域。 

相關論文：Zhu S*, Aumelas A, Gao B (2011) Convergent evolution-guided design of antimicrobial peptides derived from influenza A virus hemagglutinin. Journal of Medicinal Chemistry (DOI: 10.1021/jm1010463).

流感病毒血凝素來源的抗微生物肽HA-FD-13_aG12I的溶液結構