抗菌肽分子优化设计研究进展
抗菌肽免疫调节机制的研究进展
素－６、１β 和肿瘤坏死因子等炎症细胞因子释放，进而发挥抗
炎作用。
二、 抗病毒作用
机体感染病毒后会激发强烈的获得性和先天性免疫反
应，抗菌肽不仅本身具有抗病毒活性，还可以通过介导免疫
因子发挥抗病毒作用，经人工修饰合成后抗病毒效果更好。
（ 一） 抗病毒活性方面
增强抗肿瘤免疫反应。
四、 展望
在基础医学中，免疫学是十分重要的一门学科。 而抗菌
肽在免疫调节，免疫防御等方面的出色表现，使得抗菌肽已
经成为免疫研究的热点之一。 抗菌肽作为机体免疫防御因
子，可通过调控致炎因子、炎症介导、免疫活性因子和细菌毒
素发挥抗炎作用，利用自身抗病毒活性和免疫因子介导功能
发挥抗病毒作用，作用于免疫系统发挥抗肿瘤作用。 抗菌肽
关键词：抗菌肽；免疫调节机制；研究进展
一、 抗炎作用
炎症是由致炎因子及其产生的代谢产物和毒素诱发，在
相关信号通路及转录因子表达的介导下，激活免疫活性因子
后所发生的一种机体防御反应。 抗菌肽具有多种生物活性，
可作用于炎症过程中的多个因素，发挥抗炎作用。
（ 一） 致炎因子方面
大部分抗菌肽都能够抑制分枝杆菌、耐甲氧西林金黄色
介导中，θ－防御素和人嗜中性粒细胞肽能够提高嗜中性粒细
胞的病毒摄入能力，ＬＬ－３７ 不仅能够抑制 Ｈ２ Ｏ２ 释放，防止呼
吸暴发，还可以与巨噬细胞表面的 Ｐ２Ｘ７、表皮生长因子受
体、ＣＸ－ＣＲ２ 和甲酰基肽受体等特异性受体结合，促进嗜中
性粒细胞胞外杀菌网络形成；细胞因子介导中，ＬＬ－ ３７ 能够
抑制嗜中性粒细胞在病毒刺激下释放白细胞介素－８；免疫细
ｃｉｄｉｎｓ 抗菌肽 ＬＬ－ ３７ 可激活甲基肽类似受体，趋化白细胞，
抗菌肽杀菌效果、机制研究方法进展
2020.11基金项目:安阳市科技发展计划项目(2018-123)。
作者简介:时志琪(1998.1-),女,河南省武陟县人,大学本科。
*通信作者:连凯琪(1987.6-),男,河南省新蔡县人,博士,讲师,研究方向:动物传染病诊断与防控。
抗菌肽杀菌效果、机制研究方法进展时志琪连凯琪*林正丹马园园(安阳工学院生物与食品工程学院/河南省动物疫病防控与营养免疫院士工作站/河南省兽用生物制品研发与应用国际联合实验室455000)摘要:抗生素的广泛应用已造成大量耐药菌的产生,同时也导致环境污染,抗菌肽有望作为抗生素的替代品,已受到广泛关注和研究。
研究者通过分离纯化、体外合成、表达等方式获得抗菌肽,进而研究抗菌肽体外和体内的杀菌效果及杀菌机制,在此过程中建立很多相关的研究方法。
本文旨在对抗菌肽杀菌效果、最小抑菌浓度、杀菌动力学曲线及杀菌机制等常用的研究方法进行综述,以期为后续抗菌肽抑菌研究提供参考。
关键词:抗菌肽;杀菌效果;最小抑菌浓度;杀菌动力学曲线;杀菌机制;研究方法;进展收缩,剧烈疼痛,但动物体温仍然正常,意识清楚,仍有渴感,其治疗参考热射病的治疗。
家畜体弱,应激,代谢紊乱,卫生差,出汗过多,饮水不足等也易促使本病的发生。
在临床病例中日射病和热射病常同时存在,而且比较难区分。
由于牛、羊中枢神经系统机能障碍,故都有明显的神经症状,或精神沉郁,或兴奋不安。
如果不及时采取治疗措施将导致家畜死亡。
日射病和热射病病情发展迅速,各养殖场(户)需提高预防意识,若发病需及时救治,以减少不必要的经济损失。
参考文献:[1]田玉斌.牛日射病和热射病的治疗[J].中兽医学杂志,2019(4):127.[2]羊“两射”的症状及防治[J].农家之友,2018(7):51.[3]孙丽衡.牛、马日射病和热射病的鉴别与防治[J].畜牧兽医科技信息,2016(11):57-58.[4]毛·叶尔肯,甫尔甫苏荣.日射病及热射病[J].新疆畜牧业,2011(6):42.抗菌肽是机体内抵御体外病原感染时生成的一类小分子物质,构成生物体内的天然保护屏障,可以通过直接杀伤病原微生物或通过调节体内免疫系统抵御入侵,对多种病原微生物具有抑制作用,如病毒、真菌、细菌、寄生虫等,也能杀死变异的肿瘤细胞等[1]。
抗菌肽基因及研究进展
抗菌肽基因及研究进展摘要抗菌肽是昆虫先天性免疫系统中十分重要的效应因子，近年来一直是昆虫免疫学研究的热点。
家蚕作为鳞翅目昆虫的代表，其抗菌肽研究取得了长足进展。
根据过去研究获得的抗菌肽基因，并利用这些序列在家蚕基因组中进行同源搜寻，共发现了40个家蚕抗菌肽基因。
这些基因编码的多肽在大小、氨基酸组成和性质上差异很大，但基于结构性质可以分成3类：(1)具有α-螺旋结构并且缺乏半胱氨酸(Cysteine,Cys)的线性抗菌肽；(2)富含脯氨酸和/或甘氨酸的抗菌肽;(3)富含半胱氨酸的环形抗菌肽。
本文将以这3类结构作为主线综述家蚕抗菌肽近年来的研究进展。
关键词家蚕；抗菌肽；结构Antimicrobial Peptide Genes in Bombyx mori and Their Research ProgressSUN Wei1, SHEN Yihong1, XIANG Zhonghuai1, ZHANG Ze1，2（1. The key Sericultural Laboratory of Agricultural Ministry, Southwest University, Chongqing 400716,China. 2. The Institute of Agricultural and Life Sciences, Chongqing 400030, China）Abstract Antimicrobial peptides are the important effectors of the innate immune system in insects, which are always the hot research of the insect immune. Silkworm is the representative of the Lepidoptera, and the researches of antimicrobial peptides in silkworm make a great progress. A local BLAST search of the silkworm genome database identified 40 antimicrobial peptide genes. Though the peptides encoded by these genes have great differences in size, amino acid composition and properties, they could be grouped into 3 categories: (1) linear peptides formingα-helices and without cysteine residues;(2) cyclic peptides containing cysteine residues;(3) peptides with an overrepresentation in proline and/or glycine residues. The review presents the main researches in the field of antimicrobial peptides from silkworm with these three aspects during these years.Key words Bombyx mori; antimicrobial peptides; structure昆虫是一类进化上较为低等的动物，同时也是世界上种类和数量最多的动物。
抗菌肽及其研究进展
收 稿 日期 ：０ ２０ 一０ ２ １－４１ 作者简介 ： 徐佳（ ９ ２一 ） 女 ， １８ ， 实验师 ， 硕士 ． 主要 研究方 向 ： 白药 物的研 究。 蛋
・
７ ７・
徐佳等 ： 抗菌肽及其研究进展
第５ 期
架系统 由于生长旺盛而不发达 ， 抗菌肽对其产生作用后 ， 得不到及时修复 ， 最终导致癌细胞死亡。 ２ １４ 抗原 虫活性 抗菌肽可以有效地杀灭寄生于人类及动物 的寄生虫 。Ｓａａｕ ｄ 等 发 现昆虫抗 ．． ｈｈｂ ｄｉ ｎ 菌肽可对疟原虫的卵囊期和子孢子期造成明显损伤。Ｅｒ 等 报道 ， 自 ｆｎ ｏ 来 南美叶泡蛙皮肤的抗菌肽 Ｄ ｒ ｅ — ｍ ｓｐｉ 疟原 虫具 有抑 制作 用 。 ａｅｔ ｎ对 ２ １５ 天 然免 疫防御 效应 作 为天然免 疫 的效应分 子 ， ．． 某些 抗 菌肽 又可 作 为被 动免 疫 系统 的细 胞 化 学趋 化 因子 ， 它们 在保 护 宿主抗 微生 物入侵 方 面起 着重 要作 用 。 Ｗｉｏ ｌ ｎ等¨ ｓ 从 小 鼠体 内分 离到 一种酶 ｍ ｔｌ ｉ， 将肠 道 Ｄ ｆ ｓ ａｒｙ ｎ可 ｉｓ ｅ ｎｉ 体转 化为有 活性 的 Ｄ ｆ ｓ 。剔 ｅ ｎ前 ｅ ｎｉ ｅ ｎ 除该酶基 因可以阻断肠道 Ｄ ｆ ｓ 前体转化为有活性 的 ｄｆ ｓ ， ｅ ｎｉ ｅ ｎ ｅ ｎｉ 导致小 鼠对微生物的易感性提 高 １ 。 ｅ ｎ Ｏ倍 另外 ， 抗菌肽 Ｃ ｔ ｌｉ ｎ ，ｅｉｉ —ｌ ｅ ｏ ｃｌ Ｃ］杀菌／ ａ ｅ ｃ ｉ Ｒ ｓｔ ｈ ｉｄ ｓ ｓｎ ｉ ｌ ｕ ４， ｋ ｍ ｅ ｅ１ 渗透性诱导蛋 白（ａｔ ｉｄｌ ｅ ｅｂ ｉ — ｎ ｂｃ ｒｉａ ｐｒ ａｉｔ ｉ ｅｃ ／ ｍ ｌ ｙ ． ｄｃ ｇ ｒｅ ）１ 以及抗菌的凝集素（ｎｉｉｏｉ ｃｎ） ６ ｕｉ ｏ ｉ ５ ｎ ｐ ｔｎ ］ ａｔ ｃ ｂ ｌｅｔｓ Ｄ］ ｍ ｒ ａｌ ｉ 在促进维持黏膜宿主 一 微生物平衡方面也起 着 重要 作用 。提 示对 这些 分子 调节 与功能 的研究 对于 发展肠道 急慢 性感染 的新 治疗 具有 重要 的价 值 。 ２ １６ 其他 活性 除此之外 ， ．． 抗菌肽还具有抗精子作用， 以及中和 内毒素、 加速伤 口愈合和诱导血管生成 等 多种 功 能 。 ”
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。
昆虫天然抗菌肽的分子结构与抗菌机理研究
昆虫天然抗菌肽的分子结构与抗菌机理研究随着抗生素的广泛使用，细菌对抗生素的耐药性越来越严重。
因此，寻找替代治疗方案变得尤为重要。
昆虫天然抗菌肽作为一种广泛存在于昆虫体内的免疫分子，因其优良的抗菌特性而备受研究者的关注。
本文将介绍昆虫天然抗菌肽的分子结构与抗菌机理的最新研究进展。
一、昆虫天然抗菌肽的分子结构昆虫天然抗菌肽包括两种主要类型：线性和环状肽。
其中，线性肽由氨基酸单元组成，而环状肽则是通过一个或多个脯氨酸残基的内酯化而形成的环状结构。
线性肽和环状肽都是由20-50个氨基酸残基组成，这些残基的序列和长度可以不同。
昆虫天然抗菌肽的丰度也因昆虫种类而异。
例如，蚂蚁体内的抗菌肽丰度要比蝗虫体内的要高。
二、昆虫天然抗菌肽的抗菌机理昆虫天然抗菌肽具有抗菌活性，可以杀死各种类型的病原体。
它的抗菌机理体现在以下几个方面：（一）破坏细胞膜昆虫天然抗菌肽可以与细菌表面的膜脂层相互作用，导致细菌细胞膜的破坏或变形。
这种作用机制被称为“膜溶解作用”，其效果类似于使用碱性溶液清洗细菌细胞。
（二）进入细胞内部破坏昆虫天然抗菌肽不仅可以与细胞膜相互作用，还可以穿透细胞膜进入细胞内部，直接作用于细胞的DNA和RNA。
这种作用机制被称为“靶向核酸作用”，其效果相当于使用DNA分子笼罩物抵抗细菌细胞内的DNA损伤。
（三）调节免疫反应昆虫天然抗菌肽可以与人类和动物的免疫细胞相互作用，增强免疫细胞的抗菌能力。
它可以促进巨噬细胞和T细胞的生成，从而增强人体的抗病能力。
它还可以作为一种免疫调节剂，促进人体免疫系统的平衡。
三、昆虫天然抗菌肽在医学方面的应用由于昆虫天然抗菌肽具有广泛的活性谱和极高的抗菌效果，因此在医学领域中应用前景广阔。
一些具体的应用包括：（一）治疗感染昆虫天然抗菌肽可以作为一种新型的抗生素来治疗感染疾病。
不同类型的抗菌肽可以结合不同的病原体，并根据它们的细胞膜成分和其他特定的生物化学特性改变其抗菌效果。
（二）开发创新的医疗器械昆虫天然抗菌肽可以在医疗器械中起到抗菌作用。
抗菌肽的研究进展
抗菌肽的研究进展青霉素的发现使人们对由病原微生物感染而引发的各类疾病不再束手无策,并由此发展了大量的β-内酰胺类抗生素,对保护人类健康作出了巨大贡献。
但随着上述“传统抗生素”的广泛使用,不断产生出诸多新问题。
如β-内酰胺类抗生素的过敏反应以及长期使用导致抗药菌株的产生。
于是人们开始寻找新一代抗菌剂。
近期的研究发现,某些阳离子型多肽具有广谱的抗菌活性,同时具有“传统抗生素”无法比拟的优越性:不会诱导抗药菌株的产生,有希望成为新一代抗菌剂[1]。
抗菌肽(antimicrobial peptides)是具有抗菌活性短肽的总称。
1975年瑞典科学家G.Boman等人[2]等从惜古比天蚕(Hyatophoracecropia)蛹中诱导分离得到一种杀菌肽,并将其命名为cecropin。
此后,许多抗菌肽相继被分离、纯化。
一些抗菌肽的氨基酸一级结构和基因序列得到确定。
80年代,有关抗菌肽的研究主要集中在大型的经济昆虫。
90年代以来,在继续对大型经济昆虫进行研究的同时,又扩展到一些小型昆虫和其它无脊椎及脊椎动物,抗菌肽已成为免疫学和分子生物学研究的热点。
研究的内容包括:抗菌肽的分离与纯化,氨基酸序列的分析,蛋白质构型与功能的关系,抗菌肽的作用机理[3,4],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,其中昆虫抗菌肽基因工程研究最受重视[5,6]。
目前已发现抗菌肽或类似抗菌肽的小分子肽类广泛存在于生物界,包括细菌、动植物和人类。
这种内源性的抗菌肽经诱导而合成,在机体抵抗病原的入侵方面起着重要的作用,更被认为是缺乏特异性免疫功能生物的重要防御成分。
抗菌肽具有广谱杀菌作用,大多数对革兰氏阳性菌有较强的杀灭作用,有些则对革兰氏阴性菌和革兰氏阳性菌均起作用。
对某些真菌、原生动物,尤其对耐药性细菌有杀灭作用,并能选择杀伤肿瘤细胞,抑制乙型肝炎病毒的复制。
1.抗菌肽的分类迄今为止从不同生物体内诱导的抗菌肽已不下200种,仅从昆虫体内分离获得的就多达170余种。
抗菌肽的研究进展
抗菌肽的研究进展摘要：由于细菌对抗生素耐药性不断出现, 研发新型抗菌物质已迫在眉睫。
而抗菌肽是广泛存在于自然界生物中的具有广谱抗菌、抗病毒、抑制杀伤肿瘤细胞等作用的多肽。
本文介绍了抗菌肽的结构，抗菌肽的生物学活性，抗菌肽的作用机理和作用机制，以及抗菌肽的应用和前景。
关键词：耐药性，抗菌肽；作用机理；前景抗菌肽，简称ABP,是由宿主产生的一类能够抵抗外界病原体感染的小分子多肽。
广泛存在于各种生物体内。
1980 年，瑞典科学家Boman 等从天蚕蛹的血淋巴中分离得到天蚕素( cecropin ) 抗菌肽，使人们对抗菌肽的作用机理和应用有了一个崭新的认识。
目前世界上已知的抗菌肽共有1 700余种。
由于热稳定性强，且对较高离子强度环境有较强的适应性，不仅有广谱抗细菌能力, 而且有的对真菌、病毒及癌细胞也有一定的抑杀作用，最重要的是可以杀伤动物体内的肿瘤细胞，却又极少破坏动物体内的正常细胞，因此，抗菌肽的开发和应用研究已成为国内外昆虫学、生理学、药理学研究热点，在动植物转基因工程及药物开发领域及农业、食品等领域具有广阔的应用前景。
1 .抗菌肽的结构1 .1 一级结构据报道，已分离并测定其氨基酸序列一级结构的抗菌肽达几十种，且一级结构都比较相似，具有以下典型的特征：由20~70多个氨基酸残基组成的肽链，其N 端富含赖氨酸和精氨酸等阳离子型氨基酸，C 端富含丙氨酸、缬氨酸、甘氨酸等非极性氨基酸，中间部分则富含脯氨酸，且在许多特定位置都有一些较保守的氨基酸残基，这些高度保守的氨基酸残基是一些抗菌肽分子具有抗菌活性所不可缺少的，1. 2 二级结构通过圆二色性分析、二维核磁共振谱法及脂质体模拟实验研究抗菌肽的二级结构特征，结果表明，抗菌肽在一定条件下形成a-螺旋和β-折叠结构。
a-螺旋是一个近乎完美的水脂两亲结构,即圆柱形分子的纵轴一边为带正电-的亲水区，而对称面为疏水区。
这种两亲性结构是抗菌肽杀菌的关键，改变a-螺旋的螺旋度会影响抗菌肽的活性。
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中 国抗生素杂志２ ０ １ ３ 年１ ２ 月第３ ８ 卷第 １ ２ 期
８ ８ １
文章编号：１ ０ ０ １ — ８ ６ ８ ９ （ ２ ０ １ ３ ） １ ２ — ０ ８ ８ １ — ０ ５
抗菌肽分子优化设计研 究进展
朱钧萍 中婧１ 郭中敏 ， ’ 陆家海１ ， ‘
（ １ 中 山大学公 共卫生学院，热带病 防治研 究教育部重点实验室，广东省重大传 染病预防
ｄ ａ ｔ ａ ｂ ａ ｓ ｅ ｓ ， ｎ ｏ ｖ ｅ ｌ ｏ ｐ ｔ ｉ ｍａ ｌ ｄ ｅ ｓ ｉ ｇ ｎ ａ ｐ ｐ ｒ ｏ ａ ｃ ｈ ｅ ｓ ａ ｒ ｅ ａ ｐ ｐ ｌ ｉ ｅ ｄ ｔ ｏ ｄ ｅ ａ ｌ ｗｉ ｔ ｈ ｐ ｒ ｏ ｂ ｌ ｅ ｍｓ ｏ ｆ ｐ ｒ ｏ ｄ ｕ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｎ ｄ ａ ｃ ｔ ｉ ｖ ｉ ｔ ｙ ｂ ａ ｓ ｅ ｄ ｏ ｎ
和控 制技术研 究中心，广 州 ５ １ ０ ０ ８ ０ ；２中山大学实验 动物中心，广 州 ５ １ ０ ０ ８ ０ ）
摘要：抗菌肽（ ＡＭＰ ｓ ） 是 生物体 内合成 的一种具 有抗菌活性 的多肽类 物质 ，对 多种 病原体乃至耐 药性菌株具有 明显 的杀伤 作用 。但 由于其易 降解 ，活性不稳 定等缺 陷受阻于临床应用 。随着抗 菌肽 数据 库的发展 ，并在降低Ａ ＭＰ ｓ 毒性 、提高ＡＭＰ ｓ 抑菌 活性 、增强Ａ ＭＰ ｓ 稳定性及 生物 利用度、克服Ａ ＭＰ ｓ 体 内转运难题 的原则指导下，对众多抗菌肽进行分子优化设计 ， 旨在解 决 目 前抗菌肽合 成及 活性的瓶颈，相信在不久的将来抗菌肽将成为临床上重要抗菌武器 。 关键 词：抗菌肽；数据库；分子优化设计 中图分类号：Ｒ９ ７ ８ ． １ ＋ ６ 文献标志码： Ａ
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