厚壳贻贝抗菌肽的分子多样性分析【文献综述】

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1、毕业设计文献综述生物科学厚壳贻贝抗菌肽的分子多样性分析[摘要]抗菌肽是一类由特定基因编码的具有抗菌活性的小分子多肽，分子量在2000到8000道尔顿（Da）之间，它们广泛分布于整个生物界，在脊椎动物、无脊椎动物和植物中均以发现。到目前为止，在各种生物中总共发现了1200多种抗菌肽。抗菌肽除了具有抗细菌活性外，还具有水溶性好，热稳定性强，免疫原性低，抗菌谱广的特点，有些抗菌肽还有抗病毒、抗真菌和抗肿瘤等多种生物学活性。抗菌肽的抗菌机理与传统的化学抗生素不同，其主要是通过作用于细菌的细胞膜而增加其通透性或直接裂解细胞膜而杀灭细菌，该抗菌机理不容易使细菌产生耐药性，并且一般只

2、作用于原核细胞核发生病变的真核细胞，而对正常的真核细胞没有影响，因此抗菌肽有望开发成为传统抗生素的替代品，是一种具有巨大发展潜力的新型药物。[关键词]抗菌肽；厚壳贻贝；研究进展1抗菌肽的结构、来源以及分类1.1根据结构分类1.1.1单链无半胱氨酸（Cys）的抗菌肽或由无规则卷曲连接的两段α-螺旋组成的肽单链无半胱氨酸（Cys）的抗菌肽或由无规则卷曲连接的两段α-螺旋组成的肽包括天蚕素Cecmpins、Magdnins等。Magdnins最初发现于非洲爪蟾的皮肤中，是爪蟾皮肤在一定环境压力下而分泌出的抗感染并能促进伤口愈合的一种成分。它由两个紧密连接的分别有23个氨基酸组

3、成的肽链连接而成，在很低浓度下便能够抑制很多细菌和真菌的生长。1.1.2富含某些氨基酸残基但不含半胱氨酸（Cys）的抗菌肽如富含脯氨酸（Pro）或甘氨酸（Gly）残基的抗菌肽。1.1.3含一个二硫键的抗菌肽该二硫键的位置通常在肽C端，如爪蟾皮肤中产生Brevinins[1]。1.1.4含两个或两个以上二硫键、具有β-折叠结构的抗菌肽6如绿蝇防御素（Phon－ninde-fensin），分子内有6个半胱氨酸（Cys）形成3个分子内二硫键，肽链C末段是带有拟β-转角的反向平行的β片层。分子中的二硫键在其抗菌作用中至关重要。1.1.5由其他已知功能庞大的多肽衍生出来的具有抗菌

4、活性的肽[2]。1.2根据来源分类1.2.1细菌抗菌肽有杆菌(bacitracin)、短杆菌肽S（gramicidinS）、多粘菌素E（polymyxinE）和乳链菌肽（nisin）。1.2.2病毒抗菌肽有抗菌活性和细胞素作用，如HIV-Ⅰ泡膜蛋白胞质尾部精氨酸含量高，不含赖氨酸[3]。1.2.3植物抗菌肽植物抗菌肽分为硫堇（Thionins）、植物防御素（plantdefensins）、脂转移蛋白（lips）等。1.2.4动物抗菌肽如哺乳动物体内嗜中性粒细胞及皮肤和黏膜上皮细胞中的α-防御素和β-防御素，两栖动物如欧洲铃蟾皮肤分泌的零蟾肽，还有如产婆蟾肽、细趾蛙肽、雨

5、蛙肽、爪蛙肽等100多种。其中昆虫抗菌肽产量最多，有天蚕素抗菌肽、昆虫防御素、富含甘氨酸的抗菌肽（ghfacine-richpeptides）。2抗菌肽的作用机理抗菌肽分子的氨基酸大多数带正电荷，具有亲水性和疏水性双重性质，富含碱性氨基酸。抗菌肽分子通过正电荷与质膜磷酸分子上的负电荷形成静电吸附而结合在脂质膜上，并能插入到质膜中去，从而扰乱质膜上蛋白质和脂质原有的排列顺序，致使细胞膜通透性升高，细菌不能保持正常的渗透压导致死亡。同时它还能通过抑制细菌细胞壁的合成，是的细菌不能维持正常的细胞形态，最终导致死亡。但是，由于抗菌肽不是一类均一的物质，在结构和功能上各种抗菌肽分

6、别从属于不同的家族，这些不同家族的抗菌肽在作用方式上也不尽相同，所以并不存在一个统一学说可以解释抗菌肽的作用机制[4]。。目前,关于抗菌肽的作用方式已经提出了多种模型,主要包括桶2板模型(TheBarrelStaveMechanism)[5]、6环形孔模型(ToroidalModel)[6]及毯式模型(TheCarpetMechanism)[7]等假说。这些作用方式假说大体可以分为两类,一类为抗菌肽在病原微生物细胞膜上造成孔洞,另一类为抗菌肽干扰了病原微生物的正常生理功能。3水产类抗菌肽的研究情况3.1鱼类抗菌肽　鱼类抗菌肽是一类小分子蛋白,数量大，种类多，分布范围广。

7、对比已有的鱼类抗菌肽氨基酸序列,发现鱼类抗菌肽相互之间的同源性并不高,但在结构上具有一定共性,如分子带正电、含有较多精氨酸、赖氨酸和疏水氨基酸等。鱼类抗菌肽是鱼类非特异性免疫系统的重要组成部分,当鱼体受到损伤或病原微生物侵袭时,它能迅速产生抗菌肽以预防和杀伤病原微生物的入侵,其快速的合成速度和体内扩散速度以及传播的灵活性是其他大分子蛋白质（如抗体等）以及免疫细胞所不具备的[8]。3.2甲壳动物抗菌肽　甲壳动物的抗菌肽主要存在于血液中,1997年Destoumieux等从南美白对虾Litopenaeusvannamei的血细胞和血浆中分离得