GALA是一种由30个氨基酸组成的合成肽，其序列中包含谷氨酸-丙氨酸-亮氨酸-丙氨酸（EALA）重复序列，同时还含有组氨酸和色氨酸残基作为光谱探针。

它被设计用于探究病毒融合蛋白序列与膜的相互作用。所选序列足够长，可在α-螺旋中跨越双层膜，谷氨酸（Glu）被选中以提供pH依赖性的负电荷侧链，EALA重复序列经过调整，使得肽在α-螺旋构象时具有足够的疏水性以与双层膜相互作用。

当pH值从7.0降至5.0时，GALA会从无规卷曲转变为两亲性α-螺旋。在中性pH值下，GALA可溶于水，而在酸性pH值下，GALA会与双层膜结合。结合的性质以及膜内肽-肽相互作用的类型取决于双层膜的物理化学性质，例如磷脂的酰基链组成以及胆固醇的存在与否。由饱和磷脂（酰基链长度为14-16）组成的中性和负电荷双层膜会被GALA溶解成肽-脂质盘。

GALA能够诱导由不饱和磷脂构成的小单层囊泡（SUV）发生融合。最重要的是，GALA形成一个由约10个GALAα-螺旋单体组成的跨膜肽孔，这些单体以垂直于膜平面的α-螺旋排列。在pH值为5.0时，中性或带负电的囊泡的膜泄漏现象可以通过一个数学模型得到充分解释，该模型假设GALA融入囊泡双层膜并聚集形成一个由10（±2）个肽组成的跨膜孔。模型双层膜的脂质组成对GALA跨膜插入机制和肽的方向有重要影响。孔插入膜中会极大地加速跨膜磷脂的翻转。基于GALA设计但含有赖氨酸-丙氨酸-亮氨酸-丙氨酸（KALA）基序的阳离子肽能够与核酸相互作用并扰乱生物膜。GALA及相关肽所诱导的pH控制的膜通透性变化为药物和基因的环境响应型肽载体的设计提供了一个范例。

名称：GALA

单字母 H2N-WEAALAEALAEALAEHLAEALAEALEALAA-OH

多字母 H2N-Trp-Glu-Ala-Ala-Leu-Ala-Glu-Ala-Leu-Ala-Glu-Ala-Leu-Ala-Glu-His-Leu-Ala-Glu-Ala-Leu-Ala-Glu-Ala-Leu-Glu-Ala-Leu-Ala-Ala-OH

氨基酸个数 30

分子式 C136H215N33O45

平均分子量(MW) 3032.36

对pH敏感的肽GALA及其类似物的研究成果尤其具有启发性，特别是关于长的两亲性α-螺旋构象对于有效扰动脂质膜的必要性。这一现象提出了将GALA肽用于基因传递的可能性，其中pH敏感肽能够在低pH环境下扰动细胞膜系统，帮助载体封装的核酸药物从溶酶体中逃逸。由于GALA带有净负电荷，通常与其他DNA或ODN凝聚剂一起使用来制备用于传递的颗粒。除GALA之外的两亲性肽也能介导高效的基因转染。在GALA序列中部分用赖氨酸替代谷氨酸可得到KALA肽，其形成孔隙的能力具有pH依赖性，与GALA大不相同。阳离子肽KALA也具有膜扰动能力，其额外的能力是凝聚DNA，即使KALA的构象从α-螺旋转变为无规卷曲，也能在不使用其他凝聚剂的情况下将ODN和质粒DNA传递到细胞核中。pH值从中性降至酸性范围。

名称：KALA

单字母 H2N-WEAKLAKALAKALAKHLAKALAKALKACEA-OH

多字母 H2N-Trp-Glu-Ala-Lys-Leu-Ala-Lys-Ala-Leu-Ala-Lys-Ala-Leu-Ala-Lys-His-Leu-Ala-Lys-Ala-Leu-Ala-Lys-Ala-Leu-Lys-Ala-Cys-Glu-Ala-OH

氨基酸个数 30

分子式 C144H248N40O35S1

平均分子量(MW) 3131.82

基于两亲性α-螺旋肽的基因传递系统所引起的膜扰动机制尚不明确，对于此类系统如何将DNA传递入细胞的解释是基于合成脂质体的研究成果。这并非仅针对肽系统而言，而是几乎所有非病毒基因传递系统都存在的缺陷。有必要开展进一步的研究，以深入了解两亲性α-螺旋与DNA或ODN复合时在活细胞中对膜扰动的作用机制，从而确保脂质体中的研究结果能很好地反映传递系统与细胞相互作用时的情况。

参考文献：doi.org/10.1016/j.addr.2003.10.041