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1、维普资讯http://www.cqvip.com中国生物工程杂志ChinaBiotechnology,2008,28(6):100~107阳离子抗茵肽的研究进展邓超王联结(陕西科技大学生命科学与工程学院西安710021)摘要阳离子抗菌肽(cationicantibacterialpeptides)是生物体抵御外源性病原微生物的入侵而产生的一类小分子阳离子多肽,与传统的抗生素相比具有分子量小、抗菌谱广、热稳定性好、抗菌机理独特等优点。结合当今阳离子抗菌肽的研究现状和发展前景,从阳离子抗菌肽的理化性质、作用机理及其设计合成等方面进行
2、了综述。关键词阳离子抗菌肽作用机理设计合成中图分类号Q74自从青霉素发现以来,抗生素一直是人类治疗病相对分子质量小(4kDa左右),水溶性好,且等电点在原微生物感染疾病的有力武器,但是随着“传统抗生8.9~10.7之间,具有较强的阳离子特征,具有两亲仪.素”的大量使用,致病菌的耐药性逐渐增强,“抗生素时螺旋和(或)两亲B.折叠结构。这些阳离子抗菌肽N代”正逐渐走到尽头,目前最好的抗生素也逐渐失去效端多富含碱性氨基酸,呈强碱性;C端均酰胺化且C端果,所以寻找新的抗菌资源已成为备受关注的焦点⋯。中性疏水性;绝大多数肽在第2位均为Tr
3、p,它对杀菌阳离子抗菌肽(cationicantibacterialpeptides)是植活性至关重要。有些阳离子抗菌肽在121℃、1.5×物和动物产生的一般由12~50个氨基酸残基组成的10Pa的高温高压下处理30min仍能保持原有活性,说阳离子型(含过多的赖氨酸和精氨酸)的两亲性分子。明抗菌肽具有热稳定性。阳离子抗菌肽在较大的离子其在广义上是指存在于生物体内具有抵抗外界微生物强度和较低或较高的pH值下仍可保持较强的活性。侵害、消除体内突变细胞的一类小分子阳离子多肽。此外,部分阳离子抗菌肽还有抵抗胰蛋白酶和胃蛋白阳离子抗菌肽是
4、由生物细胞特定基因编码,经特定外酶水解的能力。界条件诱导产生的一类多肽。目前为止,世界上已知1.2阳离子抗菌肽的分类的抗菌肽共有1200多种。意大利的里雅斯特由于阳离子抗菌肽来源广泛,结构各异,对于其分(Trieste)大学的抗菌肽数据库(WWW.bbcm.univ.类问题一直众说纷纭。从已发表的文献看,目前较为trieste,it/~tossi/pagl,htm)总共收录了895种抗菌常见的分类有两种。肽。内布拉斯加大学医学中心(UniversityofNebraska根据结构和性质,可以将阳离子抗菌肽分为三大MedicalC
5、enter)的抗菌肽数据库(http://aps.unmc,类或四大类:(1)不含半胱氨酸的线型抗菌肽,如天蚕edu/AP/main.php)也已收录了559种抗菌肽。据统素(cecropin)、马盖宁(magainin)等;(2)具有半胱氨酸计,在所发现的抗菌肽中绝大多数为阳离子型抗菌肽,的环型抗菌肽,如昆虫防御素(drosomysin)等;(3)富含有近700种阳离子抗菌肽,而以天然阳离子抗菌肽作某一种或两种氨基酸的抗菌肽,主要包括富含脯氨酸模板进行人工合成的模拟肽有数千种。的抗菌肽,如意大利蜜蜂素(apidaecin),黄
6、蜂素1阳离子抗菌肽的理化性质与分类(abaecins)以及富含甘氨酸的抗菌肽,如蚕蛾素1.1阳离子抗菌肽的理化性质(gloverins),袭击素(attacins)等。也有人将后一种阳离多数阳离子抗菌肽由12~50个氨基酸残基组成,子抗菌肽分为两类,分别为富含脯氨酸抗菌肽和富含甘氨酸的抗菌肽。收稿日期:2008-01-02修回日期:2008-03—10通讯作者,电子信箱;dengchao213@126.com另一种为阳离子抗菌肽从结构特征上可分为仪.螺维普资讯http://www.cqvip.com2008,28(6)邓超等:阳
7、离子抗菌肽的研究进展1O1旋肽和13--N叠肽。其中仅一螺旋肽主要包括杀菌肽类用。研究发现烟芽夜蛾幼虫(Heliothisvirescelarvae)的(cecropins)、爪蟾抗菌肽(magainin)、cathelindin等;还血淋巴对多种DNA、RNA病毒有明显的抑制作用,使有一些结合脂多糖的仅一螺旋肽,比如来源于兔粒细胞病毒的感染力降低。人中性粒细胞防御素HNP一1对疱中的脂多糖结合蛋白CAP18。8一折叠肽来源于许多动疹病毒有抑制作用。更值得注意的是,WachingerM等物和植物中,与仅一螺旋肽相比,其结构相对复
8、杂,不同(1998年)的研究结果表明,蜂毒素(melittinc)和天蚕肽的[3-tf叠程度差别较大,且许多8一折叠肽中含有仅一素(cecropin)可以在亚毒性浓度下抑制艾滋病毒HIV一1螺旋单元。一折叠肽主要包括哺乳动物仪和防御的基因表达,减少HIV一1的增
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