抗菌肽综述

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抗菌肽的研究进展

抗菌肽的研究进展

抗菌肽的研究进展摘要:抗菌肽是生物界中广泛存在的一类生物活性肽。

它具有抗细菌、真菌、病毒和原虫作用,甚至对癌细胞也具有杀伤作用。

本文就抗菌肽的来源、作用机理、研究进展做一简要的综述。

关键词:抗菌肽;活性肽;作用机理;研究进展The progress of Antimicrobial Peptides researchAbstract:Antibiotic peptides are a kind of bioactive peptides that exist in organism and biosphere widely. They possess the activities of anti-bacteria, anti-fungi,anti-virus and anti-plasmodium. This paper reviewed the source,mechanism and the progress of the antimicrobial peptides research.Key words:antimicrobial peptides;bioactive peptides;mechanism;research progress抗菌肽( antibacterial peptides) 又称抗微生物肽( antimicrobial peptides,AMPs) ,是生物体在抵抗病原微生物的防御反应过程中产生的一类具有抗微生物活性的小分子多肽。

抗菌肽是机体天然免疫系统的重要组成部分,一般由20 -60 个氨基酸组成,分子量在 1 -7 kD 左右,具有广谱的抗微生物活性,对革兰氏阳性菌、革兰氏阴性菌、真菌、原生生物、某些病毒和肿瘤均表现出较强的抑制作用,其独特的抗菌机制可较好地解决病原微生物对抗生素不断增强的抗性问题[1]。

20 世纪80 年代,由瑞典科学家Boman 研究小组用蜡状芽孢杆菌( Bacillus cereus) 诱导惜古比天蚕( Hyalophora cecropia) 后产生了抗菌多肽类物质,随后发现了第一个抗菌肽——天蚕素( cecropins)[2]。

抗菌肽简介范文

抗菌肽简介范文

抗菌肽简介范文
抗菌肽是一类天然的多肽,它能够抑制感染性细菌的生长,从而起到抗菌作用,是一类多功能的抗感染药物。

抗菌肽既可用于预防和治疗细菌感染,又可以作为改善内源性免疫不足症和生物体免疫系统的辅助治疗,促进机体的健康和繁殖。

抗菌肽在细菌与生物体之间具有激素作用,即它们的合成是被细菌感染而被细胞吸收的,这样细菌就会受到抑制。

从化学角度来讲,抗菌肽是由含有不同氨基酸的小分子肽组成的,其结构可以分为α螺旋、β折叠和圆环等形式,具有较高的抗菌强度,能向多种细菌类型抗性明显。

抗菌肽最初是从动物体内的免疫细胞中发现的,并被用于治疗细菌感染。

抗菌肽一般以多种形式存在,如发酵、生物合成、全基因组等形式,这些形式中,发酵是最常见的抗菌肽制造方式,主要是利用发酵菌体产生大量抗菌肽,从而实现了抗菌肽制剂的批量生产。

生物合成是高效率的抗菌肽制造技术,是采用分子生物学方法来合成合适的多肽序列,利用浓聚的特定氨基酸制造抗菌肽产品,可以有效地抗击多种细菌,是一种有效的抗菌药物制造技术。

抗菌肽综述

抗菌肽综述

一、概述抗菌肽是生物体内经诱导产生的一种具有生物活性的小分子多肽,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。

世界上第一个被发现的抗菌队是1980年由瑞典科学家G.Boman等人经注射阴沟通杆菌及大肠杆菌诱导惜古比天蚕蛹产生的具有抗菌活性的多肽,定名为Cecropins。

此后数年间,人们相继从细菌、真菌、两栖类、昆虫、高等植物、哺乳动物乃至人类中发现并分离获得具有抗菌活性的多肽。

由于最初人们发现这类活性多肽对细菌具有广谱高效杀菌活性,因而命名为“antibactetial pepiides,ABP”,中文译为抗菌肽,其原意为抗细菌肽。

随着人们研究工作的深入开展,发现某些抗细菌肽对部分真菌、原虫、病毒及癌细胞等均具有强有力的杀伤作用,因而对这类活性多肽的命名许多学者倾向于称之为”peptide antibiotics”一多肽抗生素。

二、抗菌肽的理化性质、作用机理和作用范围天然抗菌肽通常是由30多个氨基酸残基组成的碱性小分子多肽,水溶性好,分子量大约为4000道尔顿左右。

大部分抗菌肽具有热稳定性,在l00℃下加热10~15min仍能保持其活性。

多数抗菌肽的等电点大于7,表现出较强的阳离子特征。

同时,抗菌肽对较大的离子强度和较高或较低的pH值均具有较强的抗性。

此外,部分抗菌肽尚具备抵抗胰蛋白酶或胃蛋白酶水解的能力。

抗菌肽功能从目前的研究结果来看,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,亦有学者提出抗菌肽是否存在特异性的膜受休及有无其它因子的协同作用等问题。

综述抗菌肽在制药工程中的应用机理及发展

综述抗菌肽在制药工程中的应用机理及发展


内的带正电荷的小分子多肽 , 具备着光谱抗菌性, 同时也是一个抗真菌 、 抗 病毒、 抗肿瘤的活性作 用模式 。 伴随着人们用药用量的不断增加, 抗菌肽 的 应用越来越广泛 , 对于提高药 品的药效、 增加药物免疫 性能的发挥有着重
要的意义。 1 、 抗 菌 肽 概 念
பைடு நூலகம்
抗菌肽是天然免疫的重要介质 , 是 生物集体在抵 御病 原微生物 的时候 所产生 的一类 具备着 抗菌活性 的微 生物 短肽, 是一个具备着抗 菌、 抑菌和

三、 抗 菌肽 的药用前景 1柞蚕免疫血淋 巴治疗乙型肝炎的效果 滞育柞蚕蛹经接种 灭活 的大肠杆菌诱导产生免疫血淋 巴, 含有 多种 免 疫成分如抗菌肽 、 抗菌 蛋 白、 溶菌酶等 ; 供 治疗 乙型肝炎 的胶 囊, 试验证实 其在合适剂量能显著或 极显著 降低鸭血清 乙型肝炎病毒水平 , 能抑制 鸭体 内乙型肝炎病毒复制增殖作用 。 2抗 菌 肽 在 治 疗 癌 症 上 的 应 用 抗菌肽对体外培养 的癌细胞有作用 ,主要是使癌细胞膜上形成孔洞 , 内容物外 泄, 线粒体 出现空泡化 , 嵴 脱落 , 核膜界限模糊不 清, 有 的核膜破 损, 核 染色体 DNA断裂 , 并抑制染色 体 DNA的合成 , 细胞骨 架也受 到 定程度的损伤。 昆虫抗 菌肽具有光谱抗菌、 抗病毒、 抗癌能力 , 以及 活性浓 度低 , 无致 畸变作用 , 无蓄积毒性 , 不 易产生抗药性等 优点, 有望成 为新 一 代 的抗菌 、 抗病毒、 抗癌 药物 。 四、 前 景 展 望 抗菌 肽是哺乳动物 防御 系统 的一个 重要组成部 分, 具有 热稳定 、 水溶 性好 、 广谱杀菌甚至有 的能杀真菌、 原虫 等优点。 而且许 多抗菌肽在 1 0 0  ̄ C 加热 1 0 m i n 条件 下仍 能保持一定活力, 且对较大的离子强度和较低 或较高

抗菌肽的应用现状

抗菌肽的应用现状

2013年第07期抗菌肽(antibacterial peptide )又称为抗微生物肽或肽抗生素,是生物机体在抵御病原微生物时产生的一类防御性小肽,是生物免疫防御系统的重要组成部分。

抗菌肽因其独特的功能、抗菌机制,在工业、农业、畜牧业、医药业等方面均具有广阔的应用前景。

而抗菌肽在医药方面的应用尤其引人注意。

1抗菌肽在天然免疫中的作用抗菌肽在天然免疫中的作用并不仅局限于杀灭侵入人体的病原微生物,而且在宿主天然免疫反应的不同阶段表现出多种作用。

兔小囊肽对法氏囊指数有显著影响,可以提高肠绒毛长度,提高灭活疫苗和活疫苗的抗体水平,使肠黏膜上皮内淋巴细胞数量明显增加,使肠道及法氏囊组织IgA 阳性物面积系数增加。

烧伤感染的病原菌主要有绿假单胞菌、不动杆菌、金黄色葡萄球菌及部分肠菌等,其中铜绿假单胞菌表现出对多种抗生素的抗药性。

抗菌肽不但对铜绿假单胞菌具有很强的杀灭作用,而且与其他抗生素及溶菌酶具有协同作用,在治疗烧伤感染上有重要意义。

研究表明,多种抗菌肽在适宜的生理浓度、盐、血清的条件下,具有广泛的生物学活性,包括在先天性免疫细胞中与炎症反应、先天性免疫和适应性免疫相关的活性,在单核细胞、巨噬细胞、树突状细胞中作为先天性免疫和适应性免疫的沟通桥梁。

抗菌肽参与急性炎症有关的宿主天然防御的各个方面,如溶解入侵的细菌,使其释放炎症介质;促进巨噬细胞非调理素吞噬功能,清除细菌;抑制组织纤维蛋白溶解,防止感染扩散,刺激成纤维细胞和上皮细胞的有丝分裂,促进成纤维细胞的生长,促进创伤愈合,在体外可以激活人的淋巴细胞,可清除感染病毒和细菌的细胞以及癌细胞。

2抗菌肽在畜牧业中的应用有报道,柞蚕抗菌肽用于预防及治疗鸡的白痢效果明显。

应用含抗菌肽的柞蚕免疫血淋巴粉添加于断奶仔猪饲料中,饲喂试验结果表明,柞蚕抗菌肽可减轻断奶仔猪的腹泻。

根据马卫明等(2005)的报道,猪小肠抗菌肽对鸡大肠杆菌、鸡白痢沙门氏菌、金黄色葡萄球菌、白色葡萄球菌、猪致病性沙门氏菌、绿脓杆菌、鱼致病性嗜水气单胞菌等细菌均有不同程度的抑制作用。

抗菌肽概况

抗菌肽概况

抗菌肽概况1.1 抗菌肽的基本概况抗菌肽又称抗微生物肽(antimicrobialpeptide)或肽抗生素(peptide antibiotics),在动植物体内分布广泛,是天然免疫防御系统的一部分。

抗菌肽是近年来发现的广泛存在于自然界的一类阳离子抗菌活性肽。

越来越多的证据表明它们在宿主先天性免疫和适应性免疫中有着重要的作用。

目前国内外对抗菌肽的研究开发正不断深入。

抗菌肽(antibacterialpeptides)广义上是指存在于生物体内具有抵抗外界微生物侵害、消除体内突变细胞的一类小分子多肽。

抗菌肽是由生物细胞特定基因编码,经特定外界条件诱导产生的一类多肽。

1972年,瑞典科学家Boman对惜古比天蚕(Hyalophoracecropia)蛹注射蜡状芽孢杆菌(Bacilluscereus),首次发现了抗菌肽cecropin。

此后,对抗菌肽的研究取得了很大的进展,目前在昆虫、植物、哺乳动物、病毒、两栖类以及人类中已发现类似的抗菌活性物质达2000多种。

抗菌肽广泛存在于动物的免疫细胞(如吞噬细胞)、各种脏器的粘膜、皮肤以及植物的花、果、叶中。

有专家推测,抗菌肽在进化意义上最早可能参与了早期真核细胞的噬菌作用,这种作用既是细胞自身防御的需要,而且有可能通过降解微生物为自身生长提供需要的营养,并且最终在生物进化过程中作为防御分子被保留下来。

由于抗菌肽具有小分子的特点,可以快速合成并易于大量存储,与特异性免疫反应相比能更加迅速地对病原菌作出反应,使其成为生物机体先天性非特异性防御系统的重要组分,此外,抗菌肽还具有稳定、水溶性好、抗菌机制独特、对高等动物正常细胞无害等特点,显示了在医学和农业上潜在的研究价值和应用价值。

近年来,有关抗菌肽及其应用逐渐成为动物学、植物学、药理学及生理学等领域的研究热点。

1.2 抗菌肽的理化性质包括细菌、真菌、昆虫、被囊动物(tunicate)、两栖类动物、甲壳类动物、鸟类、鱼类、哺乳动物(包括人类)以及植物在内的所有生物体都可产生抗菌肽。

抗菌肽

抗菌肽

抗菌肽抗菌肽(antibacterial peptides,ABPs)是生物体产生的一类具有广谱抗菌、抗病毒、杀寄生虫、抗肿瘤等活性的小分子多肽的总称,广泛分布于自然界的各种生物体内。

国际文献中趋向于称为抗微生物肽(antimicrobial peptides,AMPs)或者“肽抗生素”(peptide antibiotics)。

抗菌肽是宿主天然防御的重要参与者,在先天性免疫和获得性免疫中发挥重要作用,因其产生比IgM快100多倍,因此也被称为机体的第一道防线[1]。

单细胞生物体产生的抗菌肽能够增强自身的竞争优势[2,3],而多细胞生物体产生的抗菌肽是先天性免疫系统极其重要的组成成分, 在抵抗外来微生物的入侵方面发挥重要作用[4,5]。

抗菌肽因其具有抗菌谱广、不受传统抗生素耐药突变株影响、不易产生耐药菌株、与传统抗生素有协同作用、中和内毒素等特性,90年代以来已成为国内外免疫学和分子生物学的研究热点,研究内容主要包括抗菌肽的分离与纯化、蛋白质构型与功能的关系、作用机理、应用基因工程克隆与表达抗菌肽基因、改造合成抗菌肽基因以及动植物的转抗菌肽基因工程等[6]。

由于抗菌肽具有天然抗菌性,作用迅速,选择性强,而且很少有耐药性的发生,因此很有可能成为新一代绿色抗菌剂和免疫调节剂。

1抗菌肽的分布、种类和理化特性抗菌肽最早是在1972年由瑞典的科学家Boman等[7]在果蝇中发现,而第一个真正意义上的抗菌肽是由Steiner等[8]从惜古比天蚕蛹中通过注射阴沟肠杆菌及大肠埃希氏菌诱导分离出来,定名为天蚕素(Cecropins)。

目前已知的抗菌肽有1200多种,已从生物界包括细菌、真菌、昆虫、鱼类、两栖类动物、甲壳类动物、鸟类、哺乳动物和植物体中都发现了抗菌肽或类似抗菌肽的小分子肽类,主要由消化道、呼吸道、泌尿生殖道和皮肤的上皮细胞或淋巴细胞等产生[9]。

而每个有机体内都含有多种不同种类的抗菌肽,如在牛体内就发现了包括defensin、BMAP、indolicidin、bactenecin以及其它具有抗菌活性的蛋白片段在内的38种抗菌肽[10]。

抗菌肽的研究概况

抗菌肽的研究概况

是生物体内存在 的一种具有抗菌活性 的小分子蛋 白,是生物体 二级结构 ,富含 PoGl ,如从牛的嗜中性细胞里分离 出的 i— r、 y n 免疫 防御系统产生的一类对抗外 源性病原体致病作用的防御性 dl ii[ 4环状结构的抗菌肽 , oc n4 ) id 1 。( 具有高度可变性结构 , 通常在 多肽’ . 活 胜物质 , 是生物体先天免疫 的重要组成部分。抗菌肽 已成 C端有一个二硫键 , 如来 自刺肩 蝽(oi s au vn i 的 ta P d u cl ets h— s m i r) 为免疫学和分子生物学研究的热点 ,目前 已发现抗菌肽或类似 nt t an 。抗菌 肽按其来源可分为哺乳动物抗菌肽 、 i ̄ 两栖动物抗菌
B一折叠结构 , 分子 内含有两个或 以上 的二硫键 , 防御素 D 一 如 e
收稿 日期 :0 0 — 9 2 1- 6 0 1
国内外 已报道至少有 13 1 种以上 的不同细菌能被抗 菌肽所
杀灭。抗菌肽对革兰 氏阴性及 阳 细菌均有高效广谱的杀伤作 性
“ 止 . 址
龄段猪群。经基因测序 , 表明野猪和家猪的 P 0 B V基因同源性很 1 6 6 份样 品进行猪博卡病毒分型检测 ,结果 P o 4 B V1 型的检测 高 。Mc ie 等 Kl n l J 在北爱尔兰猪粪便样品的细胞培养物 中分离 率分别为 2. 6 8 9%、. 1. 6%、9 3%和 3 . 说 明中国猪群 中 P o 9 7%, BV 到 2株猪博卡病 毒 ,经基 因分型分析确认 为 P o 3和 P o 4 感染状况非常复杂。L u K等Ⅱ从香港生猪屠宰场和养猪场的健 BV BV a S 型。 经对 39份猪血清样品的追溯调查 ,B V 6 P o 3和 P o 4的阳性 康猪和病死猪中采集 了淋巴结 、血清和粪便等样品共 3 3 , BV 3 份 采 率分别为 8 . 3/6) 9 7%( 3 9 . 3/6) 2 和 5%( 3 9。 5 用 P R技术检 出P o C B V阳性 5 份 , 5 总阳性率为 1- 经对病毒 6 5%。

抗菌肽抗菌机理研究方法概述

抗菌肽抗菌机理研究方法概述

抗菌肽抗菌机理研究方法概述
抗菌肽是一种具有广泛抗菌活性的小分子肽,可以通过破坏细胞膜、干扰
DNA/RNA合成等多种机制杀死细菌。

抗菌肽的研究旨在寻找更加有效的抗菌剂,以应对细菌对传统抗生素的耐药性。

本文将概述抗菌肽抗菌机理研究方法。

一般来说,抗菌肽的抗菌机理主要有两种:破坏细胞膜和干扰DNA/RNA合成。

因此,研究抗菌肽的抗菌机理需要对细菌的膜结构和核酸代谢进行深入了解。


用的研究方法包括荧光染色、电子显微镜观察、质谱分析、荧光共振能量转移等技术手段。

其中,荧光染色技术可以用来研究抗菌肽对细胞膜的影响。

该技术通过染色剂与膜上的磷脂结合,在荧光显微镜下观察抗菌肽的作用。

电子显微镜观察可以提供更高分辨率的图像,用于研究抗菌肽如何影响细胞膜的结构。

质谱分析可以鉴定出抗菌肽与膜蛋白的相互作用,以及抗菌肽的分子量、结构等信息。

荧光共振能量
转移技术则可以研究抗菌肽对细胞内核酸的影响,通过观察荧光信号的变化来评估抗菌肽的抑制效果。

此外,为了更好地研究抗菌肽的抗菌机理,还可以利用细菌突变体、药物敏感性实验等方法。

例如,利用细菌突变体可以确定抗菌肽对特定蛋白质的靶向作用,进一步揭示其杀菌机理。

药物敏感性实验可以通过比较不同菌株对抗菌肽的敏感性来评估抗菌肽的抗菌效果。

抗菌肽概况范文

抗菌肽概况范文

抗菌肽概况范文抗菌肽是一类具有广谱抗菌活性的小分子肽类物质。

它们由20个天然氨基酸组成,通常长度在10到50个氨基酸残基之间。

抗菌肽广泛存在于自然界中,包括动物、植物和微生物体内。

抗菌肽具有与抗生素相类似的抗菌活性,但相对于抗生素而言,抗菌肽具有以下几个重要特点:1.广谱抗菌活性:抗菌肽对多种细菌、真菌、寄生虫和病毒都具有抗菌活性,包括对耐药菌株的抗菌作用。

这种广谱性使得抗菌肽在抗菌治疗中具有很大的应用潜力。

2.快速杀菌作用:相较于抗生素,抗菌肽的杀菌作用更快。

一般来说,抗菌肽能在几分钟内杀死细菌,而抗生素通常需要几个小时才能起效。

这种快速杀菌作用使得抗菌肽在治疗严重感染和生化战争中具有重要的作用。

3.作用靶点独特:抗菌肽的作用靶点不同于抗生素,抗菌肽主要通过作用于细菌细胞膜而发挥杀菌作用。

它们与细菌细胞膜上的脂质相互作用,导致细胞膜的破坏和细胞死亡。

这种独特的作用机制使得细菌难以产生耐药性。

4.免疫调节功能:除了抗菌活性外,抗菌肽还具有调节免疫反应的功能。

它们能够激活免疫细胞(如巨噬细胞、淋巴细胞等)的活性,促进炎症反应和清除细菌的能力。

此外,抗菌肽还参与抗菌肽和炎症调节,通过调节免疫反应来减轻炎症。

5.低毒性和高生物相容性:相对于抗生素,抗菌肽具有较低的毒性和高的生物相容性。

它们对人体细胞的伤害较小,并且可以被肝、肺、肾等组织摄取。

这些特点有助于抗菌肽在临床应用中的安全性和有效性。

尽管抗菌肽具有广泛的抗菌活性和其他生物功能,但目前尚未有抗菌肽药物投入临床使用。

1.生产和纯化困难:抗菌肽通常通过化学合成或基因重组技术来合成。

然而,由于抗菌肽长度较长、结构复杂,其生产和纯化工艺相对复杂,远远不能满足大规模生产的需求。

2.抗菌肽稳定性不足:抗菌肽在体内容易被体液降解和消耗,从而降低其治疗效果。

此外,抗菌肽在酸性环境中容易失活。

这些问题限制了抗菌肽的药理学研究和临床应用。

3.缺乏特异性:抗菌肽对于好菌和坏菌具有同等的杀菌作用,因此在体内应用存在着一定的问题。

抗菌肽的抗菌机制及其在反刍动物中应用的研究进展

抗菌肽的抗菌机制及其在反刍动物中应用的研究进展

抗菌肽(antimicrobial peptides,AMPs )因其独特的抗细菌、真菌、病毒以及抗癌细胞等生物学功能且不易产生耐药性,使其成为最有前景的抗生素替代品之一。

从20世纪80年代瑞典科学家Hulmark 从惜古比天蚕(Hyalophora cecropia )中分离出第一种抗菌肽,命名为天蚕素(Cecropin )[1],到目前为止抗菌肽数据库中已注册的抗菌肽序列已经超过3000个[2]。

抗菌肽是包括植物、动物和人类在内的所有生物体天然免疫反应的保守部分,是许多脊椎动物免疫系统的主要组成部分[3],被定义为能够保护宿主免受细菌、病毒或真菌入侵的关键防御分子[4]。

抗菌肽是由基因编码、核糖体合成的多肽,通常具有短肽(30~60个氨基酸)、强阳离子(pI 8.9~10.7)、热稳定性(100℃,15min )、不易产生耐药性、对真核细胞无影响等共同特征[5]。

根据其来源可以分为:植物源抗菌肽,如硫素(thionins )、植物防御素(plant defensins);动物源抗菌肽,如天蚕素、防御素;微抗菌肽的抗菌机制及其在反刍动物中应用的研究进展■纵瑞1胡忠泽1*张乃锋2段心明3(1.安徽科技学院动物科学学院,动物营养调控与健康安徽省重点实验室,安徽滁州233100;2.中国农业科学院饲料研究所,北京100081;3.农发苑(浙江)农业发展有限公司,浙江湖州313000)作者简介:纵瑞,硕士,研究方向为动物营养与饲料科学。

通讯作者:胡忠泽,教授。

收稿日期:2021-03-25基金项目:国家自然科学基金[31872385];安徽省高校协同创新项目[GXXT-2019-035];安徽省现代牛羊产业技术体系[AHCYTX-7];滁州市科技计划项目[2019ZN003]摘要:抗菌肽(antimicrobial peptides,AMPs )是自然界中广泛存在的多肽物质。

作为机体先天免疫的关键组成部分,具有抗细菌、真菌、肿瘤、病毒等生物学功能。

抗菌肽—一种治疗幽门螺旋杆菌的新型药物

抗菌肽—一种治疗幽门螺旋杆菌的新型药物

抗菌肽—一种治疗幽门螺旋杆菌的新型药物随着抗菌素的广泛使用,针对幽门螺旋杆菌(Hp)治疗出现的耐药率也相应增加,标准三联疗法的Hp根除率已降至80%或更低,以至于更迫切需要一种新型的有效抗菌药物。

抗菌肽作为一种不易产生耐药性的抗微生物药物,在抗幽门螺旋杆菌方面具有較好的前期。

本文主要综述目前抗菌肽针对幽门螺旋杆菌的治疗情况。

标签:抗菌肽;细菌素;幽门螺旋杆菌;治疗方案幽门螺杆菌(Hp)是一种常见的微需氧的革兰阴性菌,是上消化性溃疡和慢性胃炎等疾病的重要致病因素,也与胃癌的发生密切相关。

Hp感染在世界范围普遍存在,约有半数以上的人口胃内存在Hp定居,其中发展中国家Hp感染率相对较高。

1.目前治疗Hp的常用方法杀灭Hp往往需要几种抗生素联合使用,但由于抗生素在感染疾病中的广泛应用,令Hp产生耐药的情况日趋严重,杀灭Hp所需的抗生素治疗也从二联到三联或四联不断增加。

目前关于Hp的治疗方法相对较多,其中一线治疗就包括标准三联疗法(PPI+克拉霉素+阿莫西林/甲硝唑7~14d)、含铋四联疗法(PPI+铋剂+四环素+甲硝唑10~14d)、序贯疗法(二联治疗”PPI+阿莫西林”5d+三联治疗”PPI+克拉霉素+甲硝唑”5d)、伴同疗法(PPI+克拉霉素+阿莫西林+甲硝唑7~10d)、混合疗法(双联疗法7d+伴同疗法7d),其余的还有二线治疗如喹诺酮三联疗法、三线治疗如药敏试验及经验治疗等[1]。

但是对于日趋严重的耐药性问题还是没有得到有效的解决,因此我们需要针对幽门螺杆菌产生耐药机制进行更深入的研究及研发新型的抗菌药物。

2.抗菌肽的定义抗菌肽(antimicrobial peptides,AMPs)是由多种生物细胞特定基因编码经外界条件诱导产生的一类具有广谱抗细菌、真菌、病毒、原虫、抑杀肿瘤细胞等活性作用的多肽。

AMPs种类繁多,可由生物体内直接产生,如细菌、植物、昆虫、两栖动物、哺乳动物等。

它具有强碱性、热稳定性等理化性质,并且最重要的是因其灭菌机制主要是作用于细胞膜而不易产生耐药性。

抗菌肽的作用机制及其抗病毒活性

抗菌肽的作用机制及其抗病毒活性

2021/3/10
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Ù 20世纪80年代,由瑞典科学家Boman研究小组用蜡状芽孢 杆菌(Bacillus cereus)诱导惜古比天蚕(Hyalophora cecropia)后产生了抗菌多肽类物质,随后发现了第一个 抗菌肽——天蚕素(cecropins)。人们最初把这类具有抗 菌活性的多肽称为“antibacterial peptides”,原意为“抗 细菌肽”;后来发现其有抗真菌等微生物的作用,便改 称为“antimicrobial peptides”,意为“抗微生物肽”。
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另外,蜂毒素还可能参与HIV基因转录后的调控,因为在Wachinger等 [4]的试验中,较大和中等分子mRNA的量远小于小分子mRNA的量。 抗菌肽还可能通过模拟病毒的侵染过程发挥作用,如蜂毒素及其类似 物的结构与烟草花叶病毒衣壳蛋白的部分氨基酸序列有较高的相似 性,而这部分序列在病毒颗粒组装中与RNA和蛋白质结合密切相关, 这使得蜂毒蛋白分子可以与病毒包被蛋白在与RNA结合过程中竞争, 导致与其结合的RNA构象的改变,从而不能与正常蛋白质结合,病毒 颗粒无法正常组装。
2. 防御素:防御素有富含半胱氨酸的阳离子结构,是具 有3个或者4个二硫键的独特结构的多肽。防御素已从哺 乳动物、昆虫和植物中分离出来,它们作为先天免疫效 应分子,对病原体感染提供了最初的有效防御。
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3. 富含甘氨酸的抗菌肽:迄今为止,许多抗菌肽已经在 不同的昆虫中被证实,如:肌毒素(creatoxin)、attacins、 双翅杀菌肽(diptericins)和鞘翅杀菌肽(coleoptericins)等。 这些抗菌肽都富含14%~22%的甘氨酸残基,并且这些残 基对肽链的三级结构有重要影响。富含甘氨酸的抗菌肽 家族通常可以抗真菌和革兰氏阴性细菌,以及通过破坏 细胞膜来抗癌细胞。

抗菌肽的提取分离及抑菌机理研究进展

抗菌肽的提取分离及抑菌机理研究进展

抗菌肽的提取分离及抑菌机理研究进展一、本文概述抗菌肽,又称抗菌蛋白质或抗菌因子,是一类具有抗菌活性的多肽或蛋白质。

自20世纪80年代以来,抗菌肽因其独特的抗菌机制和广泛的应用前景,受到了全球科研人员的广泛关注。

本文旨在综述抗菌肽的提取分离技术以及其抑菌机理的最新研究进展。

文章首先对抗菌肽的定义、分类及其抗菌特性进行概述,接着详细介绍抗菌肽的提取分离方法,包括传统提取方法、现代生物技术提取方法以及新兴的纳米技术提取方法等。

随后,文章对抗菌肽的抑菌机理进行深入探讨,包括其直接杀菌作用、免疫调节功能以及与其他抗菌剂的协同作用等。

文章对抗菌肽的研究前景和应用领域进行展望,以期为抗菌肽的研究和开发提供有益的参考和启示。

二、抗菌肽的提取方法抗菌肽的提取和分离是抗菌肽研究的重要环节,其方法的选择和优化直接影响到最终产物的纯度和活性。

抗菌肽的提取方法主要包括物理法、化学法、生物酶解法以及近年来兴起的基因工程技术等。

物理法主要利用温度、压力、溶剂等因素对抗菌肽进行提取。

例如,通过控制温度和压力,利用超临界流体萃取技术可以从生物组织中提取抗菌肽。

这种方法具有提取效率高、对原料破坏小等优点,但设备成本较高,操作复杂。

化学法主要利用化学试剂对抗菌肽进行提取。

常用的化学试剂包括酸、碱、有机溶剂等。

酸碱提取法通过改变溶液的酸碱度,使抗菌肽从组织中溶解出来。

有机溶剂提取法则利用有机溶剂对目标物质的溶解能力,将抗菌肽从原料中提取出来。

化学法提取效率高,但可能引入杂质,影响产物的纯度。

生物酶解法利用特定的酶对原料进行水解,从而释放出抗菌肽。

这种方法具有条件温和、产物纯度高等优点,但酶的选择和酶解条件的优化是关键。

常用的酶包括蛋白酶、纤维素酶等。

近年来,随着基因工程技术的发展,越来越多的研究者开始利用基因工程手段提取抗菌肽。

通过基因克隆和表达,可以在体外大量合成抗菌肽,从而实现对抗菌肽的高效提取。

这种方法具有产物纯度高、产量大等优点,但技术难度较大,需要较高的研究水平。

抗菌肽介绍

抗菌肽介绍

抗菌肽一、抗菌肽概述抗菌肽是本公司历经数年研发准备,于2013年发布的全新生物动物营养保健产品品牌,致力于从根本上减少人类食物链中抗生素使用,改善食品安全状况,增加饲料价值和养殖回报。

二、抗菌肽研究背景近年来滥用抗生素引发耐药性病菌产生,又因抗生素残留在肉、奶、蛋中有害于人的健康,加以我国进入WTO以后,欧共体、日本及美国以抗生素超标问题用技术壁垒限制我国动物源产品出口,为此寻求新型饲料添加剂是人们迫切要求解决的问题。

随着传统抗生素的毒副作用及其耐药菌株的出现,许多致病菌几乎对现有的抗生素均产生耐药性,对人类的健康构成了巨大的威胁。

寻找真正安全、高效的抗细菌和病毒感染药物已成为人们关注的焦点。

抗菌肽及其衍生物以其广谱抗菌、独特的作用机制、无残留无耐药性和绿色安全,成为后抗生素时代的最佳选择,已经在医药、食品、畜牧业、农业等领域显示出广泛的应用前景。

三、抗菌肽抗菌肽是一类很难导致微生物耐药性的新型抗感染药物多肽,目前世界上已知的抗菌肽共有1200多种。

由于最初人们发现这类活性多肽对细菌具有广谱高效杀菌活性,因而命名为“antibacterial peptides,ABP”,中文译为抗菌肽,其原意为抗细菌肽。

抗菌肽在医药、食品和农业都有广泛应用。

抗菌肽用于饲料添加剂既可以增强动物抵抗力,促进动物生长,同时还减少药物残留,是一种绿色饲料添加剂。

抗菌肽来源于天然抗菌物,具有两亲性α-螺旋和β- 折叠结构,最佳作用分子量分布在5000-10000道尔顿之间,是采用现代生物基因工程技术将设计合成的抗菌肽基因转化于芽孢中表达并分泌到胞外,通过发酵工程生产获得对革兰氏阳性如金黄葡萄球菌,绿脓杆菌有效,对革兰氏阴性菌包括大肠杆菌、沙门氏菌有效又能抑制真菌白色念珠菌及曲霉菌等,抗菌肽能抑制乙型肝炎病毒DNA的增殖,有选择性地杀伤肿瘤细胞,对正常细胞无毒副作用。

本产品易溶于水可直接吸收到体内,对消化酶钝性,对热稳定,100℃水浴30分钟,不影响其杀菌作用。

抗菌肽的研究进展及其应用

抗菌肽的研究进展及其应用

抗菌肽的研究进展及其应用一、本文概述抗菌肽,作为一类具有广谱抗菌活性的多肽分子,自发现以来就在全球科研领域引起了广泛关注。

这些肽类分子以其独特的抗菌机制、良好的生物相容性和低毒性等优点,为解决日益严重的抗生素耐药性问题提供了新的可能。

本文旨在全面综述抗菌肽的研究进展及其应用现状,为相关领域的研究人员提供有价值的参考。

文章首先简要介绍了抗菌肽的基本特性、分类及作用机制,然后重点分析了近年来抗菌肽在合成生物学、分子生物学、遗传学等领域的最新研究进展,包括抗菌肽的基因克隆、表达调控、结构改造等方面。

文章还对抗菌肽在农业、医药、食品工业等领域的应用进行了详细阐述,展望了其未来的发展前景。

通过本文的综述,期望能为抗菌肽的深入研究与广泛应用提供有益的启示和借鉴。

二、抗菌肽的分类与来源抗菌肽,作为一种天然的抗菌物质,其来源和分类具有多样性和复杂性。

从来源上看,抗菌肽可以分为两大类:一是来源于生物体的内源性抗菌肽,这类抗菌肽主要由生物体的免疫系统产生,用于抵抗外来病原体的入侵;二是来源于人工合成的抗菌肽,这类抗菌肽则是通过人工基因工程技术合成,具有特定的抗菌活性。

从分类上看,抗菌肽可以根据其结构、功能和作用机制的不同进行细分。

其中,根据结构特点,抗菌肽可以分为α-螺旋结构抗菌肽、β-折叠结构抗菌肽、环状结构抗菌肽等;根据功能特性,抗菌肽可以分为广谱抗菌肽、特异性抗菌肽等;根据作用机制,抗菌肽可以分为膜作用型抗菌肽、细胞内作用型抗菌肽等。

不同的抗菌肽具有不同的生物学活性和抗菌效果,因此在医药、农业、畜牧业等领域具有广泛的应用前景。

深入研究抗菌肽的分类与来源,对于理解其抗菌机制、发掘新的抗菌肽资源、开发新型抗菌药物具有重要意义。

三、抗菌肽的作用机制抗菌肽的作用机制是其生物学活性的核心,也是抗菌肽研究和应用的关键。

抗菌肽的作用机制主要包括破坏细菌细胞膜、抑制细菌细胞壁合成、干扰细菌蛋白质合成和抑制细菌DNA、RNA合成等几个方面。

抗菌肽原理和作用机理简介

抗菌肽原理和作用机理简介

抗菌肽(一)背景:抗菌肽具有抗菌谱广、热稳定性强、分子量小及免疫原性小等特点,其杀菌机制独特,病原菌不易产生耐药性,有望开发成新一代肽类抗生素。

但部分抗菌肽具有空间结构不稳定、溶血活性等特点,限制了临床应用。

(二)研究目的:设计或改造天然抗菌肽,提高抗菌活性的基础上消除其溶血活性,促进抗菌肽在医药上的应用,有望开发成新型抗菌药物,为解决病原菌对传统抗生素日益增强的耐药性问题提供新的途径。

(三)新产品开发:医疗器械、新型抗菌药物(四)抗菌肽作用模型:将抗菌肽杀死细菌过程分为以下3个步骤:首先抗菌肽的多聚体与细胞膜相互吸引使其结合到膜上;其次抗菌肽疏水的C末端插入膜中,而形成两亲α-螺旋的N端留在膜界面上;最后两亲性的α-螺旋插入质膜,在质膜上形成较大孔洞,从而使细菌细胞死亡[3]。

(五)抗菌肽结构与功能:目前已经发现的抗菌肽几乎所有都含有大量带正电荷的氨基酸, 在本质上都是阳离子型的; 在抗菌肽高级结构中, 按照肽链结构可分为 4 类: 即A- 螺旋、B- 折叠、环形、伸展性结构[ 2]。

无论抗菌肽是以A- 螺旋、B- 折叠还是环形形式出现, 两亲结构(具有两个表面, 一个亲水、一个疏水) 是其共同特征。

1、抗菌肽一级结构:抗菌肽N端富含亲水性氨基酸残基,如赖氨酸、精氨酸;C端富含疏水性氨基酸残基,如丙氨酸、甘氨酸,且通常酰胺化。

这种两亲性是抗菌肽具有抗菌活性的关键原因之一。

2、抗菌肽二级结构:2.1α-螺旋结构抗菌肽:α- 螺旋抗菌肽分子通过其两性α- 螺旋上的正电荷与细菌细胞质膜磷脂分子上负电荷之间的静电吸引而结合在质膜上, 紧接着抗菌肽分子的疏水段借助于分子中AGP 连接的柔性插入到质膜中, 然后抗菌肽分子两性α- 螺旋也插入到质膜中, 这样就破坏了脂质双分子层原有的有序结构, 由于α- 螺旋的两亲性使抗菌肽分子通过膜内分子间的位移而相互聚集在一起, 从而在膜上形成离子通道, 细菌最终不能保持正常渗透压而致死[5, 6]。

抗菌肽

抗菌肽

2、毯式模式
在此过程中:带正电荷的抗菌肽单体分子通过静电 作用象毯子一样吸附于带负电荷的细胞膜,α-螺旋纵 轴与质膜平行,且其亲水侧与细胞膜脂质头端相接;继 之,因疏水作用α-螺旋旋转重排至其疏水侧朝向细胞 膜的疏水核心;当抗菌肽分子超过一定浓度时,通过破 坏细胞膜脂质排列而致其破碎,就象去污剂破坏细胞一 样,故此模式又称去污剂样模式。而在细胞溶解之前, 可能有一个膜脂暂时性成孔(虫蚀样孔)的过程。
1 、桶状孔道模式
抗菌肽抗菌机制的早期研究多认为抗菌肽是通过桶 状孔道模式形成细胞膜孔道而实现其杀菌作用的.
以此模式形成细胞膜孔道的抗菌肽需符合如下要求: ①抗菌肽以单体或多聚体的形式吸附于细胞膜; ②吸附于膜的抗菌肽在低浓度下可以彼此识别并形成多
聚体;换句话说,如果它们在细胞膜表面仅以小分子的 单体或寡聚体存在,则不能破坏细胞膜; ③在与膜作用的疏水环境中可以插入到细胞膜的疏水核 心; ④单体或寡聚体的后续募集可以增大孔径。其肽-膜脂 作用过程与虫蚀样孔道形成相似。
作为固有免疫系统的成分,抗性病原生物 对人类的危胁更严重,滥用抗菌肽同样是 有风险的。
研究领域
发现鉴定天然抗菌肽 抗菌肽理化性质与抗菌活性关系研究 在上述研究基础上,人造或基于天然抗菌
肽设计新的抗菌肽,开发药物
总之,细胞膜的理化性质决定了抗菌肽可以选择性的 广谱杀菌而且可以防止耐药的产生。首先,酶解和向 细胞外排药物等耐药机制不存在于抗菌肽的抗菌过程;
另外,抗菌肽的靶分子(阴离子脂质)是广泛存在于 微生物界的重要的保守的细胞膜成份,所以,耐药的 产生尤其困难甚至几乎不可能;
也就是说,原核细胞和真核细胞膜间最简单的电荷区 别是抗菌肽选择性杀伤、抗菌谱广且对正常真核细胞 几乎无毒性或低毒性的关键所在。

食品科学抗菌肽简介及应用

食品科学抗菌肽简介及应用
Leabharlann 抗菌肽为什么不作用于高等动物?
抗菌肽不作用于高等动物细胞: 1. 可能因为真核生物细胞膜富含膜蛋白和胆固醇,特别
是胆固醇的存在维持了细胞膜的稳定性,阻碍了 抗菌 肽的疏水面插入磷脂双分子层所致; 2. 可能是由于微生物与高等动物细胞膜的膜外结构的区 别:高等动物细胞膜外表面的唾液酸与膜的距离有80 埃,它可能与抗菌肽的带正电区结合而阻止其接近细 胞膜发挥杀伤作用。 3. 可能哺乳动物细胞中微丝、微管和质膜内层存在许多 结合位点,这种高度发达的细胞骨架结构抵抗了抗菌 肽的破坏作用。
抗菌肽的结构特点
抗菌肽在结构上可以分为: 1. 两亲性α—螺旋结构型 2. 两亲性β片层结构型 3. 两亲性环链结构型(伸展型和环型)
1. a—螺旋型 此类抗菌肽具有以下结 构特点:
① 多肽链 N端富含赖氨酸和精氨酸一 类亲水的碱性氨基酸,在 N端形成一 个带正电荷的亲水区域。此区域可以 与细菌细胞膜上的酸性磷脂形成的负 电荷相互作用而使抗菌肽吸附在细菌 膜上。
2、概念:
抗菌肽(antibacterial peptide)是一类广泛存在于自然界生物 中具有广 谱抵抗或高效杀灭细菌 、病毒、真菌 、原虫,抑制杀伤肿瘤细胞活性的 碱性多肽类物质 ,有10(13)~50(80)个氨基酸组成,分子量在4KD左 右,是动物尤其是昆虫非特异性免疫系统的重要组成部分 。
▪ 第四是毒性问题。某些抗菌肽抗菌谱广、杀伤力强,但 其对哺乳动物细胞也有一定的细胞毒性。如何在保持其 结构与活性的同时降低其细胞毒性也是需要解决的问题。
▪ 综上所述,虽然抗菌肽的商品化道路曲折漫长,还需
要进行大量的基础性工作,但抗菌肽凭借自身的独特优 势,有望成为极具应用潜力的新型药物。随着对抗菌肽 的结构、作用机制了解的深入,有目的地对抗菌肽进行 人工设计与改造,解决生产成本、细胞毒性、抗菌活性 等问题。

抗菌肽简介、分类与作用

抗菌肽简介、分类与作用
形成明显的α 其疏水侧埋入膜脂双分子层中间的疏水层,而亲 水侧则与质膜的极性头端作用并暴露于溶液;
在肽/脂比例超过一定范围时,为避免抗菌肽亲 水性残基暴露于膜的疏水性骨架, 抗菌肽开始 自身聚集,并在多肽引起的正向曲面张力的作用 下,由与膜平行方向转为透膜的垂直方向,并形 成透膜孔道。
抗菌肽简介、分类和作用
桶状孔道模式抗菌肽和简介毯、分式类和作模用 式
1 、桶状孔道模式
抗菌肽抗菌机制的早期研究多认为抗菌肽是通过桶 状孔道模式形成细胞膜孔道而实现其杀菌作用的.
以此模式形成细胞膜孔道的抗菌肽需符合如下要求: ①抗菌肽以单体或多聚体的形式吸附于细胞膜; ②吸附于膜的抗菌肽在低浓度下可以彼此识别并形成多
阳离子多肽穿过革兰阴性菌细胞外膜的自身促进吸收作用
带有正电荷的多肽与结合在脂多糖上的二价阳离子产生交互作用, 导致增强穿越细胞外膜的阳离子多肽的自身吸收。阳离子多肽在 细胞外膜上产生的交互作用也能导致增加其它常用抗菌药物的吸 收,因而具有抗菌增强剂的作用。阳离子多肽与细胞外膜上脂多 糖的结合可以用来解释这些多肽具有抗内毒素作用的原因。
(a):β-片层结 构的人源defensin-1;
(b):α-螺旋结 构的cecropinmelitlin杂合体;
(c):伸展螺旋的 indolicidin;
(d):环状结构的 bactenecin
抗菌肽简介、分类和作用
三、阳离子多肽的作用机制
目前,国内外学者一致认为细胞膜是抗菌 肽的主要作用靶点,多肽通过肽-膜脂作 用而在细胞膜上形成孔道:
它们构成了宿主抵抗外来病原菌感染的第一道 防线。
抗菌肽简介、分类和作用
一、抗菌肽简介
抗菌肽是一类带正电荷的两亲性小分子肽的总 称,通常含有11~50个氨基酸残基 。
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一、概述抗菌肽是生物体内经诱导产生的一种具有生物活性的小分子多肽,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。

世界上第一个被发现的抗菌队是1980年由瑞典科学家G.Boman等人经注射阴沟通杆菌及大肠杆菌诱导惜古比天蚕蛹产生的具有抗菌活性的多肽,定名为Cecropins。

此后数年间,人们相继从细菌、真菌、两栖类、昆虫、高等植物、哺乳动物乃至人类中发现并分离获得具有抗菌活性的多肽。

由于最初人们发现这类活性多肽对细菌具有广谱高效杀菌活性,因而命名为“antibactetial pepiides,ABP”,中文译为抗菌肽,其原意为抗细菌肽。

随着人们研究工作的深入开展,发现某些抗细菌肽对部分真菌、原虫、病毒及癌细胞等均具有强有力的杀伤作用,因而对这类活性多肽的命名许多学者倾向于称之为”peptide antibiotics”一多肽抗生素。

二、抗菌肽的理化性质、作用机理和作用范围天然抗菌肽通常是由30多个氨基酸残基组成的碱性小分子多肽,水溶性好,分子量大约为4000道尔顿左右。

大部分抗菌肽具有热稳定性,在l00℃下加热10~15min仍能保持其活性。

多数抗菌肽的等电点大于7,表现出较强的阳离子特征。

同时,抗菌肽对较大的离子强度和较高或较低的pH值均具有较强的抗性。

此外,部分抗菌肽尚具备抵抗胰蛋白酶或胃蛋白酶水解的能力。

抗菌肽功能从目前的研究结果来看,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,亦有学者提出抗菌肽是否存在特异性的膜受休及有无其它因子的协同作用等问题。

不同类别的抗菌肽的作用机理可能不一样。

抗菌肽多数具有强碱性、热稳定性以及广谱抗菌等特点。

某些抗菌肽对部分真菌、原虫、病毒及癌细胞等均具有强有力的杀伤作用。

1. 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。

2.抗菌肽对真菌的杀伤作用最先发现具有抗真菌作用的抗菌肽是从两栖动物蛙的皮肤中分离到的蛙皮素(Magainins),它不仅作用于C+、C-,对真菌及原虫亦有杀伤作用。

Defensins是一种动物细胞内源性杀菌多肽,是从吞噬细胞中分离出来的,具有很宽的抗菌谱,对G+的杀伤作用大于对G-的杀伤作用,它也作用于真菌和部分真核细胞。

Cecropin A及其类似物如天蚕素——蜂毒素杂合肽对感染昆虫的真菌具有一定的杀伤作用。

3.抗菌肽对原虫的杀伤作用抗菌肽Magainins对原虫有杀伤作用。

实验证明抗菌肽可以杀死草履虫、变形虫和四膜虫。

柞蚕抗菌肽D对阴道毛滴虫亦有杀伤作用。

4. 抗菌肽对病毒的杀伤作用Melitiin和Cecropins在亚毒性浓度下通过阻遏基因表达来抑制HIV-1病毒的增殖。

Magainin-2及合成肽Modelin1 和Moderln-5对疱疹病毒HSV-1和HSV-2有一定的抑制效果。

这些肽对病毒被膜直接起作用,而不是抑制病毒DNA的复制或基因表达。

5.抗菌肽对癌细胞的杀伤作用抗菌肽对正常哺乳动物细胞及昆虫细胞无不良影响,但对癌细胞株则有明显杀伤作用。

这种选择性机理可能与细胞骨架有关。

已有有关抗菌肽对宫颈癌细胞、直肠癌细胞及肝癌细胞的杀伤作用与剂量相关的效应的报道。

三、抗菌肽的发展现状迄今为止,从不同的生物体内诱导分离获得的抗菌肽已不下200多种,仅从昆虫中分离获得的就多达170余种。

人们根据抗菌肽的来源及结构性质进行了分类。

根据抗菌肽的结构,可将其分为5类1.具有螺旋结构的线性多肽 cecropins是第一个被发现的动物抗菌肽,1980年,由Boman 等从美国天蚕蛹中分离得到。

该类多肽抗生素一般含有37~39个氨基酸残基,不含半胱氨酸,其N端区域具有强碱性,可形成近乎完美的双亲螺旋结构,而在C端区域可形成疏水螺旋,两者之间有甘氨酸和脯氨酸形成的铰链区,多数多肽的C端被酰胺化,酰胺化对其抗菌活性具有重要作用。

此后,人们相继从家蚕、柞蚕、果蝇、麻蝇中分离到了cecropins类抗菌肽。

1989年,Lee等人从猪小肠中分高到了cecropin P1,说明了cecropins可能在动物中广泛存在。

cecropins对革兰阳性菌、阴性菌部具有很强的杀伤力,而对真菌和真核细胞没有毒性。

目前cecropins已被人工合成并已商品化。

magainins也是较早发现的一类具有双亲螺旋结构的抗菌肽。

最初是从蟾蜍的皮肤中分离得到的,后来在哺乳动物的神经组织和肠组织中发现了其类似物。

magainins对革兰阳性菌、阴性菌、真菌、原生动物都有杀伤作用,但是对革兰阴性菌的活性比cecropins要低10倍左右。

此外,从一些动物的再生性器官和两栖类的多种组织器官中分离得到了一些具有螺旋结构的多肽,如来源于南美蛙的dermaseptin和来源于树蛙的bombininh。

2.富含某种氨基酸的线性多肽 apidaecins是从蜜蜂中分离得到的富含脯氨酸的多肽抗生素,一般含有16~18个氨基酸残基,其中脯氨酸含量高达33%,精氨酸含量可达17%。

apidaecins对某些革兰阴性菌具有很强的活性,而对革兰阳性菌不起作用。

apidaecins对某些革兰阴性的植物病原菌和肠杆菌科的致病菌的高杀伤力,使其在植物抗细菌病基因工程和食品工业中有着很好的应用前景。

drosocin是来源于果蝇的一种富含脯氨酸的抗菌肽,在结构上与apidaecins具有一定的相似性,但是在其11位的苏氨酸羟基上连接着一个O-二糖链(-N-乙酰半乳糖胺-半乳糖。

)coleoptericin和hemiptericin分别来源于鞘翅目和半翅目昆虫,一级结构中富含甘氨酸,分子量一般较大。

Oppenheim等人从人的腮腺和下颌腺分泌物中分离得到了一组富含组氨酸的抗菌肽,长度在7~38个氨基酸残基不等,被称为histatins。

对于引起口腔感染的多种微生物具有活性。

indolicidin是来源于牛中性粒细胞的多肽抗生素,因其13个氨基酸中含有5个色氨酸而得名。

其C端是酰胺化的。

对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌都具有很强的杀菌活性。

3.含有一个二硫键的多肽这是一类数量很少的抗菌肽,第1个被发现的这类多肽是bactenecin,来源于牛中性粒细胞。

其12个氨基酸中含有4个精氨酸,在其第2位和第11位氨基酸残基间形成二硫键。

bactenecin对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌都有活性。

这类多肽中还包括一些来源于蛙类皮肤的多肽抗生素,一般在C端有一个由7个氨基酸形成的“loop”和一个长的N端“尾巴”,如brevinin-1,brevinin-2。

4.含有两个或两个以上二硫键的多肽这类多肽的典型代表是defensins,最初发现的α-defensins来源于哺乳动物的组织中,一般含有29~34个氨基酸残基,其中6个保守的半胱氨酸形成3个分子内二硫键,此外,其第6位和第15位的精氨酸,第24位的甘氨酸也是保守的。

α-defensins可形成3层的β片层结构,通过3个二硫键和Arg-6与Glu-24之间的盐桥而被稳定。

目前,defensins已被合成并已商品化。

defensins对多种细菌和某些真菌具有杀伤作用,并且对真核细胞有一定的毒性。

defensins对革兰阳性菌的活性比革兰阴性菌强。

defenssins的活性比cecropins弱,并且通常在低离子强度下起作用。

β-defensins比α-defensins大一些,一般含有38~42个氨基酸残基。

都含有3个二硫键和4~8个精氨酸。

昆虫defensins在C末端与α-defensins相似,但是只有两个β片层结构,中间有一段α螺旋起稳定作用,主要对革兰阳性菌起作用,而对真菌没有作用。

植物defensins一般有45~54个氨基酸残基,可形成4个二硫键,3个β片层结构和一个α螺旋结构。

植物defensins一般只对真菌起作用而对细菌没有作用。

不同植物defensins对真菌的抗菌谱不同。

thionins也是一类来源于植物的多肽抗生素,含有45~47个氨基酸残基,有6个或8个半胱氨酸形成的3个或4个二硫键。

其二级结构可形成2个反平行的α螺旋结构和2个反平行的β片层结构。

thionins抑制多种植物致病细菌和真菌,但是对假单胞菌属和欧文氏菌属的细菌不起作用。

5.羊毛硫抗生素羊毛硫抗生素(1antibiotics)是指一些由细菌产生的,由基因编码在核糖体中合成,经翻译后加工而含有一些特殊有机基团的多肽抗生素。

其中研究最广泛的是nisin。

它是来源于乳酸菌的一种抗菌肽,成熟多肽由34个氨基酸组成,含有羊毛硫氨酸、甲基羊毛硫氨酸等特殊基因。

主要对革兰阳性菌起作用,而对革兰阴性菌不起作用,已被广泛应用作食品保鲜剂。

nisin及其类似物在医药上的应用研究也正在进行。

四、抗菌肽在医药工业的应用及前景目前,所有的常规抗生素都出现了相应的抗药性致病株系,致病菌的抗药性问题已经日益严重地威胁着人们的健康。

寻找全新类型的抗生素是解决抗药性问题的一条有效途径。

抗菌肽因为抗菌活性高,抗菌谱广,种类多,可供选择的范围广,靶菌株不易产生抗性突变等原因,而被认为将会在医药工业上有着广阔的应用前景。

目前,已有多种多肽抗生素正在进行临床前的可行性研究,其中magainins已经进入三期临床试验阶段。

一些多肽抗生素在医药研究中的进展情况。

现在大多数临床试验是用于局部治疗,这种治疗应该是安全和有效的,因为一些毒性更强的多肽和脂多肽,如短杆菌肽S,多粘菌素B已被用于制造皮肤软膏。

这些多肽也可用于那些常规抗生素和常规疗法无效的地方。

利用粉剂的方法治疗肺部感染是一个很有前途的发展方向。

口服药物可能会被用于治疗肠道感染,nisin正在进行抗螺旋杆菌的临床试验。

至少有两个公司正在开发非肠道给药的治疗方法。

抗菌肽基因工程在农业上的应用,主要是用于转化农作物培育抗病品种。

由于抗菌肽对多种植物病原菌有杀菌活性,将抗茵肤基因导人植物体内表达可望提高其抗病能力。

抗菌肽基因用于转化农作物培育抗病品种,如抗马铃薯青枯病、烟草抗青枯病及水稻抗白叶枯病等已有良好的开端。

抗菌肽对正常哺乳动物细胞无不良影响,但对癌细胞株,部分病毒则有明显杀伤作用。

这预示抗菌肽在治疗及预防癌症和抗病毒方面具有良好的应用前景。

由于某些多肽抗生素对一些植物致病细菌和真菌具有很强的抗性,一些多肽抗生素已经被用于植物抗病基因工程。

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