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%。
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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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