抗菌肽
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抗菌肽(antimicrobial peptide):抗菌肽原指昆虫体内经诱导而产生的一类具有抗菌活性的碱性多肽物质,分子量在2000~7000左右,由20~60个氨基酸残基组成。这类活性多肽多数具有强碱性、热稳定性以及广谱抗菌等特点。
1分类:结构分为5类:(1)单链无半胱氨酸残基的α-螺旋,或由无规卷曲连接的两段α-螺旋组成
的肽;(2)富含某些氨基酸残基但不含半胱氨酸残基的抗菌肽;(3)含1个二硫键的抗菌多肽;(4)有2个或2个以上二硫键、具有β-折叠结构的抗菌肽;(5)由其它已知功能的较大的多肽衍生而来的具有抗菌活性的肽。
来源分类可将其分为6类:(1)昆虫抗菌肽(2)哺乳动物抗菌肽(3)两栖动物抗菌肽(4)鱼类、软体动物、甲壳类动物来源的抗菌肽(5)植物抗菌肽(6)细菌抗菌
2效应:抗菌肽具有广谱抗菌活性,对细菌有很强的杀伤作用。
3作用机制:一般认为抗菌肽杀菌机理主要是作用于细菌的细胞膜,破坏其完整性并产生穿孔现象,
造成细胞内容物溢出胞外而死亡。首先由静电吸引而附于细菌膜表面,疏水性的C端插入膜内疏水区并改变膜的构象,多个抗菌肽在膜上形成离子通道而导致某些离子的逸出而死亡。亦有学者认为抗菌肽作用于膜蛋白引起凝聚、失活及离子通道,引起膜渗透性改变而导致死亡,不同类别的抗菌肽的作用机理可能不一样。
4.抗菌肽对细菌的杀伤作用
抗菌肽对革兰氏阴性及阳性细菌均有高效广谱的杀伤作用。国内外已报道至少有113种以上的不同细菌均能被抗菌肽所杀灭。
5.预防败血症:天然抗菌肽具有选择性免疫激活和调节功能,对败血症有良好的预防和保护作用。败血症是由细菌感染引起的,伴随有全身性炎症反应综合症状的一种危重疾病。病原微生物感染诱导促炎症因子大量释放,导致多种重要器官衰竭,具有较高死亡率。
6.总结:抗菌肽要成为药物,还需要解决一些问题。首先是来源问题。由于昆虫抗菌肽的天然资源
有限,化学合成和基因工程便成为获取抗菌肽的主要手段。化学合成肽类,成本较高。而通过基因工程,在微生物中直接表达抗菌肽基因,可能造成宿主微生物自杀而不能获得表达产物。以融合蛋白的形式表达抗菌肽基因,虽然可以克服这一缺点,但仍有表达产物少的问题。因此,如何提高抗菌肽的生产效率,降低成本,是应用抗菌肽必须解决的问题。其次,与传统抗生素相比,昆虫抗菌肽的抗菌活性还不够理想。改造已有抗菌肽和设计新抗菌肽分子是创造高活力抗菌肽的有效途径。这就需要进一步研究抗菌肽结构与活性的关系和作用机理,为抗菌肽分子的改造和设计提供足够的理论依据