抗菌肽

抗菌肽 - 功能

1. 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

例如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，它有作用于真菌和部分真核细胞的功能。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．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. 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．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。

抗菌肽 - 作用机制

对于抗菌肽破坏膜的完整性，使细胞内外屏障丧失，从而杀死细菌这一观点已得到基本统一的认识，但对其具体作用过程、是否存在特异性的膜受体、有无其它因子协同等问题尚不十分清楚，存在不同看法。不同抗菌肽的作用机制可能不一样，尚有待进一步研究

LEAP-2基因结构

基因组有三个外显子，两个内含子，粗黑体的前26个氨基酸是信号肽序列，红色的四个半胱氨酸，1-3，2-4位置的的半胱氨酸残基间形成二硫键，两对二硫键可以形成稳定的具有活性的β折叠结构，可以破坏微生物的细胞膜，增加细胞膜通透性，阻断呼吸链的进行，从而杀伤病原微生物，所以这两对二硫键与抗菌活性的密切相关。

leap-2 进化分析

鳗鲡的leap-2基因在进化上与虹鳟三条中的一条的与相近，由这个进化分析图看出来，很多的物种都不止一个LEAP-2基因亚型，而且不同的亚型与不同的物种进化相近。

leap-2的蛋白质构象：是人类的

第一张图片：LAPE-2的三级结构图，粗的红线部位是有螺旋

第二张图片：leap-2的三级结构蛋白周围的元素等，形成的立体的结构

第三张图片：不同颜色代表不同的结合元素，灰色：碳，淡蓝色:氮，粉红色：氧，黄色：硫，橘色：磷，玫红：硒

蓝色：带正负电荷的氨基酸残基

红色：多聚核苷酸

第四张：核磁共振结构图

Defensin基因结构

基因组有三个外显子，两个内含子，粗体的前20个氨基酸是信号肽，红色的六个半光氨酸，Defensin-a基因结构

基因组有两个外显子，一个内含子，粗体的前20个氨基酸是信号肽，红色的六个半光氨酸，Defensin-b基因结构

基因组有两个外显子，一个内含子，和前面两个不同的是它没有信号肽，红色的六个半光氨酸，三个序列都有六个半胱氨酸，他们两两之间形成二硫键的形式未知，形成二硫键的模式和分子量大小决定defensin的类型，

defensin抗病毒作用机理

图一：许多细胞和病毒的外膜分子是糖蛋白，它们就像刷子一样突起

图二：病毒感染细胞的步骤：首先，病毒的外衣即包膜死缠烂打地粘着到细胞的外膜上；接着，病毒包膜与细胞膜融合在一起。两个膜融合后，病毒就将它的遗传物质插入到细胞中。

防御素则斜插在糖蛋白上以防病毒向细胞糖蛋白的扩散，让病毒吃个“闭门羹”无法进入细胞。没能进入细胞的病毒接着会被免疫系统的细胞摧毁。

图三：

防御素通常带多个正的净电荷，而病毒囊膜及其表面糖蛋白通常带负电。这使得防御素像一块块小磁铁，吸附到病毒囊膜带负电荷的糖蛋白上。这样便使囊膜病毒穿孔，形成突破口，内容物外泄而死亡。

图四：万一病毒进入细胞内，防御素可以与细胞膜表面促肾上腺皮质激素 (ACTH)，人硫酸肝素糖蛋白（HSPG），低密度脂蛋白受体（LDLR）等相结合，从而启动G蛋白偶联型受体的级联放大反应，进一步激活磷酸激酶C。这些细胞信使作用就像埋伏在胞内的地雷，可以阻止整合到宿主基因组之前的病毒复合体进入细胞核或者阻止病毒的基因转录。整合不到宿主基因组的病毒随后被摧毁。

防御素能够作为一种效应分子激活巨噬细胞、DC、气管上皮细胞等细胞表面受体从而启动获得性免疫系统，并将先天性免疫和获得性免疫有机连接。现已证明一些α-防御素、β-防御素对 T 细胞、单核细胞以及未成熟的 DC 具有趋化活性，可诱导单核细胞和上皮细胞产生细胞因子。

人、鼠、猪、兔的中性粒细胞防御素可以诱导肥大细胞脱颗粒并释放组胺[11]。β-防御素还能通过与人趋化因子受体6（CCR6）结合，从而吸引不成熟的树突状细胞（DC）和记忆T细胞（Tm）至炎症部位，激活细胞免疫和体液免疫。此外，防御素还可以直接促进感染部位中性粒细胞的补充和积聚。

BPI 的杀菌机制是: BPI 先与GNB 外膜LPS 的内核和类脂A 区域初步结合，然后与类脂A 的疏水区域发生作用．根据目前的研究结果，BPI 对GNB的细胞毒作用分为两个阶段［39］: 早期可逆性损伤阶段和晚期不可逆性损伤阶段．在早期，当BPI 与细菌外膜相应部位结合后，即可迅速抑制细菌生长，此时细菌外膜上疏水性渗透屏障破坏，并使菌体内某些降解外膜磷脂和肽聚糖的酶类激活，导致细菌外膜损伤．但是，在血清蛋白浓度升高的条件下早期外膜损伤损伤可以修复，细菌能继续生长．因此，BPI 对GNB 的早期作用仅表现为一种抑菌效应，对细菌是亚致死性的．随着时间延长和细菌持续暴露于BPI作用之下，胞质膜上影响细菌能量代谢的部位发生结构和生理改变，最终导致细菌死亡．