抗菌肽简介、分类与作用
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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
正因如此,抗菌肽亦被称为"天然的抗生素 ",因其有望克服日益严重的抗生素耐药问 题而引起了人们极大的兴趣。
抗菌肽简介、分类和作用
一、抗菌肽简介
对动物来源的抗菌肽的研究发现它们中的大多数是生物 预防微生物感染的天然防卫系统的重要组成;
在人和其它哺乳类中,这些多肽如防御素(defensins) 是中性白细胞构成中的主要蛋白类物质(总共为10~ 18%),中性白细胞是对微生物侵袭和急性感染起着直 接防卫作用的最重要的细胞;
抗菌肽简介、分类和作用
二、阳离子多肽的基本结构和功能
根据已经发现的100多种阳离子多肽在细菌质膜上形成的三维结 构可以将其分为4种类别:
第一种为α-螺旋结构:如cecropins(从Hyalophora cecropia 昆虫中分离得到)和magainins(从Xenopus laevis非洲蛙中分离
(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:
抗菌肽简介、分类和作用
二、阳离子多肽的基本结构和功能
阳离子多肽有两个显著的特征: 一是根据组成多肽分子的精氨酸和赖氨酸的数量,这些
多肽具有至少一个净的二价正电荷,这些氨基酸在自然 pH条件下都带有正电荷; 二是这些带有正电荷的多肽能够在与细菌质膜发生作用 时折叠成三维空间结构,从而可以形成由一个非极性氨 基酸侧链组成的疏水面,和另外一个由极性氨基酸残基 和带有正电荷氨基酸残基组成的亲水面; 尽管这些阳离子多肽都具有这两个面,但其在氨基酸组 成、多少和与细胞质膜发生作用后所形成的三维结构上 差距甚大。
得到);
第二种为由2至3个二硫键桥稳定的β-片层结构:如defensins (可来自于不同的动物和植物)、protegrins(来自于猪)和 tachyplesins(来自于蟹)等;
第三种为含有一个或多个二硫键而形成环状结构的多肽:如 bactenecin(来自于牛);
第四种为富含某种特殊氨基酸如脯氨酸/精氨酸的伸展螺旋:如牛 多肽Bc5和Bac7,以及猪多抗菌肽肽简P介R、-分3类9和等作用。
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。
抗菌肽简介、分类和作用
2Leabharlann Baidu毯式模式
抗菌肽简介、分类 和作用
抗菌肽简介、分类和作用
从微生物代谢产物中分离得到的一些多肽类抗 生素很早已经被应用;
但继1980年在美国天蚕体内发现了第一个动物 来源的抗生素多肽-杀菌肽(cecropin)以来, 在昆虫、两栖类、水产动物、包括人在内的哺 乳动物甚至植物及细菌等广泛的生物谱中发现 了至少1700余种抗菌肽;
造成细胞膜结构破坏; 膜内外电压失衡; 内容物泄漏; 最终导致细胞死亡。
抗菌肽简介、分类和作用
带有正电荷的多肽(1)与带有负电荷的磷脂双层外表面(细胞质 膜2)结合,导致局部的磷脂双层变窄。在膜电位的影响下,多肽 插入膜内形成通道(3),导致胞质内分子外流,最终导致细胞死 亡。
抗菌肽简介、分类和作用
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。
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 。
按抗菌肽来源分为: 微生物抗菌肽; 动物抗菌肽; 人源性抗菌肽; 植物抗菌肽等。
抗菌肽简介、分类和作用
一、抗菌肽简介
其中动物抗菌肽又分为: 昆虫抗菌肽; 哺乳动物抗菌肽; 两栖动物抗菌肽3大类。
抗菌肽简介、分类和作用
三、阳离子多肽的作用机制
肽-膜脂作用的具体机制,观点不一,较 为经典的有如下几种模式:
桶状孔道模式(barrel stave model); 毯式模式(carpet model); 虫蚀样孔道模式(toroidal (wormhole)
pore model)。
抗菌肽简介、分类和作用
根据抗菌肽作用对象的不同,又可以分为: 抗细菌肽; 抗真菌肽; 抗肿瘤肽;既抗细菌又抗真菌的抗菌肽; 既抗肿瘤又抗微生物抗菌肽的简介、抗分类菌和作用肽等类型。
一、抗菌肽简介
如此繁多的抗菌肽有其共同的特性,即微 量抗菌谱广(包括革兰阳性菌、革兰阴性 菌、真菌、寄生虫),同时有抗某些带包 膜病毒的作用,甚至可杀伤肿瘤细胞,但 且大多数抗菌肽对正常真核细胞无毒性或 低毒性,且几乎无耐药性。
其它细胞也能产生这些多肽;
在受伤的黏膜表面包括舌、气管、肠等发现有高浓度的 多肽,这可能是一种重抗菌要肽简介的、分黏类和膜作用保护成分。
一、抗菌肽简介
当科学家研究受伤的青蛙和蟾蜍为什么在 恶劣的环境下不受感染的原因时,发现了 滑瓜蟾素(magainins);
滑瓜蟾素和昆虫多肽如杀菌肽都由受伤后 诱导产生,可以假定,这种诱导反应与生 物体产生的免疫反应相似。