抗菌肽的研究进展

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1、抗菌肽的研究进展　　(内蒙古医学院基础学院，内蒙古呼和浩特010051) 　　摘要：文章从抗菌肽的来源、分布、结构特征及作用机理等方面做了讨论，并阐述了其应用前景。 　　关键词：抗菌肽；结构特征；作用机理；应用研究 　　中图分类号：Q516文献标识码：A文章编号：1007—6921(XX)06—0347—02 　　抗菌肽是有机生物体用来抵制外来入侵病原体，具有抗菌作用的一类小分子蛋白质，是很多种生物先天性非特异性防御系统的重要组分。当机体受到损伤或病原微生物入侵时能迅速产生抗菌肽杀伤入侵者。抗菌肽合成的速度非常快，与以恒定速度合成的肽键相比，抗菌肽的产生比IgM快1

2、00多倍，因此称抗菌肽是机体理想的第一道防线〔1〕。1980年瑞典科学家Boman等首先惜古比天蚕的滞育蛹中分离出的第一个昆虫抗菌肽Cecropin,之后人们陆续从动物、植物、细菌和真菌中分离出700多种抗菌肽〔2〕。 　　抗菌肤是由细菌特定基因编码产生的，大多是由13～45个氨基酸组成的一类小分子短肽。多数的抗菌肽显示对抗革兰阳性、抗革兰阴性菌及真菌有较广的抗菌活性，尤其对耐药菌株有明显的杀灭作用，且不破坏生物体细胞，无免疫原性〔3〕。 1抗菌肽的来源及其分布 　　从病毒、细菌、植物、昆虫、软体动物、甲壳动物、两栖动物、鱼类、鸟类、哺乳动物等生物体中均有发现。 1.1

3、哺乳动物抗菌肽 　　哺乳动物抗菌肽主要存在于中性粒细胞及皮肤和黏膜的上皮细胞。哺乳动物抗菌肽主要分为两大类,即防御素(defensins)和cathelicidins。哺乳动物防御素又分为α-defensins和β-defensins两大类〔4〕。 1.2昆虫抗菌肽 　　现已发现170多种昆虫抗菌肽〔5〕。昆虫的免疫防御体系中,没有抗体、补体的参与,主要是由一系列抗菌肽发挥作用。昆虫抗菌肽大多带正电，从组成序列结构、来源及抗菌特性等可分为4类:天蚕素族(cecropins)、富含半胧氨酸的抗菌肽族(Cysteine-richpeptides)、富含脯氨酸的抗菌肽族(pr

4、olin-richpeptides)、富含甘氨酸的抗菌肽族(glycine-richpeptides)。 　　1.2.1天蚕素类抗菌肽。天蚕素族抗菌肽是大约4KD的阳离子肽，由31～40个氨基酸残基组成，分子内很少有半胱氨酸残基，分子主要为螺旋构象。其N—端区富含赖氨酸和精氨酸等阳离子型氨基酸，带高度正电荷，亲水。C—端区则富含丙氨酸和甘氨酸等非极性氨基酸，C—端往往酞胺化，不带电或带少量负电荷，疏水。天蚕素类的抗菌谱包括抗革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌，其中对革兰氏阴性菌抗菌活性较强〔6〕。 　　1.2.2富含半胱氨酸的抗菌肤族。富含半胱氨酸的抗菌肽族是昆虫抗菌肤中分布最广泛的

5、一族，分子量在2～6KD。由38～43个氨基酸残基组成，称为昆虫防御素。可形成两亲性a-螺旋结构。目前发现的昆虫防御素大部分的抗菌谱较窄，只对藤黄微球菌、金黄色葡萄球以及枯草杆菌等革兰氏阳性菌有较强的抗菌活性〔7〕。 　　1.2.3富含脯氨酸的抗菌肽。这类抗菌肤都由15～34个氨基酸残基组成，与某些哺乳动物的抗菌多肤(R39,Bac5,Bac7)相似，是2～4KD富含p。或Arg的多肤，其中脯氨酸含量在25%以上。 　　肤链中脯氨酸往往以并联或三联形式与碱性残基排列在一起〔7〕。 　　1.2.4富含甘氨酸的抗菌肤族(glycin—richpeptides)。其共同特点是一级结

6、构中富含甘氨酸，分子量为8～30KD，该类抗菌肤主要对革兰氏阴性菌有抗菌活性，对革兰氏阳性菌则无作用〔8〕。 1.3两栖动物抗菌肽 　　自1962年Kiss和Michal在铃蟾皮肤分离出由22个氨基酸组成的铃蟾抗菌肽(bombinin)至今,人们已从600多种两栖动物皮肤分离出100多种抗菌肽。两栖动物抗菌肽主要存在于皮肤的粒腺、胃黏膜和小肠细胞,它们的氨基酸序列几乎无同源性,分为双亲性α-螺旋结构和环状结构两种。不同种类的蛙可以产生多种抗菌肽，它们无序列相似性〔10〕。 1.4水产动物抗菌肽 　　水产动物抗菌肤是一类结构复杂多样的小分子多肤，其同源性较低，但具有一些

7、共同的结构特点，如含有较多的疏水氨基酸，而使分子折叠成a螺旋结构;含有较多的半肤氨酸使分子内形成二硫桥结构〔11〕。 2抗菌肽的结构特征 　　内源性抗菌肽由30多个氨基酸残基组成，不同来源的多肽的氨基酸序列具有较强的保守性，且具有以下共同特点：N端由碱性氨基酸组成；C端均酞胺化；绝大多数肽在第2位均为Trp，它对杀菌活性至关重要;分子量在4kD左右〔3〕。 3抗菌肽的作用机理 　　目前关于抗菌肽作用机理，不同的学者提出了不同的看法:①抗菌肽的抗菌作用是通过与细胞膜作用