抗微生物ペプチド
抗微生物ペプチドの例には、 magainin、alamethicin、hydramacin-1、pexiganan、またはMSI-78およびMSI-843とMSI-594のような他のMSIペプチド、polyphemusin、ヒトの抗微生物ペプチドLL-37、ディフェンシン、および protegrinがある。
細菌の細胞膜はフォスファチジルグリセロールとカルジオリピンのような酸性リン脂質に富む。 これらのリン脂質の頭部は非常に強く負に荷電している。そのため、細菌の膜の外側にさらされている二重膜の最も外側の部分が正に荷電した抗微生物ペプチドの攻撃を受けやすい。それで、正に荷電した抗微生物ペプチドと負に荷電した細菌の膜の相互作用は主として静電的な相互作用であり、それは細胞接着の主要な駆動力である。他にも、抗微生物ペプチドは正に荷電し、かつ疎水的な表面を形成するので、抗微生物ペプチドの疎水的な部分と細菌の膜表面の双性イオン性リン脂質(電荷は中性)との間の疎水的相互作用も多少あるが、この場合には大した効果はない。
対照的に、植物と哺乳類の膜の外側部分は主に正味の電荷がない脂質で構成されている。それは、負に荷電した頭部を持つ脂質は原則的に細胞膜の内側に隠されているからである。 それで、哺乳類の細胞の場合、膜の外側の表面は負に荷電したガングリオシドを膜の外側表面に少しだけ含むが、通常、双性イオン性のフォスファチジルコリンとスフィンゴミエリンからなる。それで、両親媒性の抗微生物ペプチドと哺乳類の細胞の膜の細胞表面にある双性イオン性リン脂質との疎水的相互作用がペプチドと細胞の結合を形成する主要な役割を果たす。 しかし、疎水的相互作用は静電的相互作用と比べると弱いので、抗微生物ペプチドは細菌の膜と優先的に相互作用するだろう。
二面偏波式干渉計は、「試験管内」でリン脂質頭部の結合、脂質二重層への挿入、小孔形成、および膜の段階的な破壊を研究し定量するために用いられてきた。
コンピュータシミュレーションにより、近年抗微生物ペプチドが膜とどのように相互作用するかの原子レベルの解像度の画像を提供している。 生物物理学研究では、 固相NMRを使った実験で抗微生物ペプチドによる膜破壊の原子レベルの解像度での説明がなされた。