蜘蛛抗菌肽研究进展

蜘蛛活性多肽研究主要集中于蜘蛛毒液中作用于离子通道的神经毒素多肽。但近年来,一些蜘蛛抗菌肽不断被分离纯化,其结构和抗菌活性也被广泛深入研究,这将成为蜘蛛活性多肽研究领域的一个新热点。在蜘蛛毒液和血液中,存在不同种类的抗菌肽,其多肽长度、结构、抗菌作用各不相同。而且,有些抗菌肽甚至具有抗肿瘤作用。概述了蜘蛛抗菌肽在结构和功能方面的研究进展。     

抗菌肽CMIV末端结构对其活性的影响

抗菌肽作为一种新型多肽药物越来越受到人们的重视.但是到目前为止对于抗菌肽的作用机理仍然不太明确.将抗菌肽CMIV基因及其变体基因X克隆入GST融合表达系统.分别用不同的切割试剂切割后得到N-端具有多余氨基酸的抗菌肽CMIV以及C-端未酰胺化的抗菌肽CMIV,这些多肽均丧失了抗菌活性,而N-端无多余氨基酸,以及C-端加进1个天冬酰胺的多肽具有抗菌活性.实验结果提示:抗菌肽原有的末端结构对其生物活性至关重要.     

抗菌肽结构与功能关系及分子改造研究进展

抗菌肽是生物体产生的一种具有抗菌活性的多肽小分子,具有广谱、特异性的抗菌、抗病毒、抗肿瘤等作用。研究表明抗菌肽的正电荷含量、疏水性和肽链结构对抗菌肽的活性至关重要的。围绕以上三个方面对抗菌肽进行分子设计和改造,以期更加有效地提高抗菌肽的抗菌活性,获得到更加高效、低毒的抗菌肽产品。该文主要通过抗菌肽结构与功能的关系,介绍抗菌肽分子设计的研究进展。     

家蚕抗菌肽-死亡素杂合肽基因在大肠杆菌中的克隆与表达

近年来的研究发现,抗菌蛋白在生物体非专一性防御系统有着重要的作用,已有数十种具有抗菌活性的多肽被分离,这些多肽可大致分为3类,即含分子内二硫桥的抗菌肽;具有双亲a-螺旋结构的抗菌肽;以及富含某种氨基酸残基的抗菌肽[1],一般来说,这些抗菌肽具有分子量小,稳定性好,无细胞毒性,抗菌谱广等特点.多种抗菌肽的一级结构和二级结构已经确定[2],但作用机理仍不明了.一般认为可能存在两种作用模式,即1)通过肽-脂膜相关作用杀菌;2)通过受体介导的识别过程起作用[1].     

抗菌肽Cecropin及其在转基因植物抗菌中的应用

Cecropin抗菌肽,又名天蚕素,是一类具有抗菌能力的小分子多肽,热稳定性好,抗菌谱广,在各个应用领域已经得到广泛的研究。本文就Cecropin抗菌肽结构与功能的关系、作用机制和其在转基因植物抗菌领域中的应用进行综述,转基因植物表达Cecropin抗菌肽具有应用优势和实用价值,Cecropin抗菌肽分子结构与作用机制探索的深入能进一步促进转基因植物抗菌研究的发展。     

昆虫抗菌肽的生物学特点及药物研发进展

昆虫抗菌肽是由昆虫细胞特定基因编码、由细胞核糖体合成的,具有体液免疫功能的一类碱性多肽,对细菌、真菌、病毒和原虫,甚至癌细胞都具有杀伤作用,有望开发成为新一代的抗菌药物。随着抗菌肽家族的不断扩大,其各方面的研究也日益深入。简要综述了昆虫抗菌肽的种类及结构特点、作用机制、生物活性、构效关系、药物开发情况。     

天然抗菌肽的结构改造研究进展

抗菌肽是一类小分子多肽类物质,由10~50个氨基酸组成,具有广谱的抗菌特性,由于其机制与一般抗生素不同,故不易使病原菌产生耐药性,因此抗菌肽有望被开发成为新一代肽类抗生素。但抗菌肽的稳定性差、溶血毒副作用强、治疗指数低等缺点限制了其进一步发展,所以,近年来对抗菌肽的结构改造已成为研究热点。该文主要从抗菌肽的二级结构、结构改造及抗菌肽机制研究三方面进行了综述,并对抗菌肽在结构改造中存在的问题加以分析,为更好地把握和设计新型抗菌肽奠定基础。     

新疆家蚕抗菌肽基因突变及其抗菌活性的研究

为了改变抗菌肽的结构参数,探讨其结构与活性的关系,采用PCR扩增和人工合成基因的方法,对新疆家蚕抗菌肽基因进行改造及原核表达蛋白的抑菌活性研究.结果表明,α-螺旋、两亲性、疏水性、净正电荷数和关键氨基酸的替换等参数是相互依赖、相互影响,协同发挥作用,任何一个参数的改变都会影响抗菌肽整体的活性.α-螺旋是抗菌肽功能有效性的结构基础,但其所处的位置可能并不影响抗菌活性:两亲性结构是抗菌肽与生物膜相互作用的重要结构;疏水性程度必须保持在一定的范围内;在一定范围内增加多肽的阳离子能够增加抗菌活性,但正电荷数和抗菌活性之间无绝对正相关性;色氨酸的存在及抗菌肽的C-末端酰胺化能增强抗菌活性.     

家蚕抗菌肽-死亡素杂合肽基因在大肠杆菌中的克隆与表达

近年来的研究发现 ,抗菌蛋白在生物体非专一性防御系统有着重要的作用 ,已有数十种具有抗菌活性的多肽被分离 ,这些多肽可大致分为 3类 ,即含分子内二硫桥的抗菌肽 ;具有双亲α 螺旋结构的抗菌肽 ;以及富含某种氨基酸残基的抗菌肽[1 ] ,一般来说 ,这些抗菌肽具有分子量小 ,稳定性好 ,无细胞毒性 ,抗菌谱广等特点。多种抗菌肽的一级结构和二级结构已经确定[2 ] ,但作用机理仍不明了。一般认为可能存在两种作用模式 ,即 1)通过肽 脂膜相关作用杀菌 ;2 )通过受体介导的识别过程起作用[1 ] 。ＣｅｃｒｏｐｉｎＢ是一种较早从家蚕中分离得到 ,由 …     

重组抗菌肽生物作用和机制的研究进展

抗菌肽是一类具有生物活性的小分子多肽,具有多种杀菌和抗肿瘤的活性,本文将从抗菌肽的结构、理化性质、生物活性、作用机制等方面简要概述抗菌肽的研究现状,为抗菌肽的后续开发提供一些参考。     

抗菌肽的结构特征、生物活性及应用

抗菌肽分子呈双亲性的仅一螺旋结构可使细菌、真菌、寄生虫的质膜形成离子通道,从而导致这些病原体死亡。抗菌肽分子也可通过影响它们的能量转运和代谢,损害它们的呼吸链的功能,抑制它们的蛋白质和DNA的合成,以及干扰病毒的侵染过程和抑制病毒的繁殖等机制,对病原体产生抑制或杀灭作用。此外,抗菌肽还可杀伤肿瘤细胞并提高机体的免疫功能。因此,抗菌肽有望开发为防治人和动物疾病的药物,应用前景广阔。     

超分子多肽自组装在生物医学中的应用

近年来,自组装多肽纳米技术因其可形成规则有序的结构、具有多样的功能而备受关注。研究发现自组装多肽能在特定的条件下形成具有确定结构的聚集体,这种聚集体具备生物相容性好、稳定性高等优点,表现出不同于单体多肽分子的特性和优势,因此其在药物传递、组织工程、抗菌等领域具有良好的应用前景。文中介绍了自组装多肽形成的分子机理、类型、影响因素,综述了自组装多肽形成的纤维肽基水凝胶与自组装抗菌肽的最新进展,并提出目前多肽自组装技术所存在的问题及展望。     

蜜蜂抗菌肽研究及其应用进展

抗菌肽是一类由特定基因编码的小分子多肽,广泛分布于各种生物中,是生物天然免疫的重要效应分子,其对缺乏获得性免疫系统的昆虫尤为重要。蜜蜂是一种对环境极其重要的社会性模式昆虫,又有着极高的经济价值,因此蜜蜂抗菌肽有着较大的研究意义。本文对蜜蜂4种天然免疫抗菌肽（Apidaecin、Abaecin、Hymenoptaecin和Defensin）和蜂产品中的抗菌肽（Jelleines、Melittin和Apamin）研究进展进行了综述,介绍了它们的功能、作用机制及其应用,提出了蜜蜂抗菌肽未来可行的研究方向,旨在推动蜜蜂抗菌肽的研究。     

铰链结构对抗菌肽生物活性的影响及在分子设计中的应用研究进展

铰链结构,又称铰链区或转角,是部分抗菌肽序列中存在的一种特殊结构。但目前抗菌肽结构的研究多集中于标准的α-螺旋和β-折叠二级结构,对于铰链结构及其作用总结较少。铰链结构对抗菌肽生物活性有重要影响,主要原因是铰链结构能够提高抗菌肽的结构灵活性,促进其对细菌细胞膜的破坏作用或与胞内作用靶点的结合效率,进而提高抗菌肽的抗菌活性。同时,降低的抗菌肽结构刚性,消减了抗菌肽对真核细胞的毒性。文中结合了笔者课题组相关工作,就铰链结构特点、对抗菌肽生物活性的影响以及在抗菌肽分子设计方面的应用进行了综述,以期为新型抗菌肽的设计和开发提供参考。     

一类蛙源非典型结构抗菌肽cDNA的克隆以及成熟肽的预测

抗菌肽是两栖类非特异性免疫的重要组成部分,具有广谱的抗菌、抗病毒、抗肿瘤、抗寄生虫等活性,而且不易产生耐药性.抗菌肽的功能发挥与其特有的α螺旋结构密切相关,但是一些抗菌肽在水溶液中呈无规则卷曲,在类膜溶液中才转变成α螺旋,这类抗菌肽往往表现出极强的抗菌肽活性或细胞毒性,在药物开发中提供更多的利用潜能.本文从东北林蛙(Rana dybowskii)皮肤组织中,通过RT-PCR技术,克隆了一类无规则卷曲的抗菌肽,属于chensirin-2家族.19条不同的抗菌肽的cDNA序列共编码3种长度为14个氨基酸残基的成熟肽,分子量在1450.78-1460.82之间,理论等电点在9.53-9.70之间,3种抗菌肽都有两亲性和阳离子性,二级结构呈现无规卷曲.这些理化性质预示着这3种抗菌肽可能具有特殊的药用价值.     

鱼类抗菌肽的研究进展

鱼类抗菌肽是鱼体天然免疫的重要组成部分,其结构和组成复杂多样.根据生化和结构特点,可将它们分为4种基本类型：具有疏水或双亲性α螺旋结构的抗菌肽、含多对二硫键并可形成β折叠结构的抗菌肽、组蛋白样抗菌肽和具有糖基化修饰的抗菌肽.鱼类抗菌肽多以前肽原的形式合成,通过酶解切除信号肽和羧基端酸性片段后形成有活性的成熟肽.成熟肽具有很强的抑菌活性,其最小抑制浓度多在毫摩尔水平.目前,已克隆了多个鱼类抗菌肽基因,揭示了pleurocidin等基因家族的结构及其转录调控特点.鱼类抗菌肽的抗菌机制已建立了“桶-桶板”和“地毯”样两种模型,基本阐明了抗菌肽分子结构与抗菌功能间的关系.     

抗菌肽及其工业应用前景

抗菌肽是生物体内经诱导产生的一种对抗外源性致病菌作用的防御性小分子多肽,广泛存在于动植物和微生物体内。其分子量一般在4000Da左右,带正电荷,由30～40个氨基酸组成。抗菌肽一般都具有耐热性,100℃温度下活性最长可保持30min以上。抗菌肽具广谱抗菌活性,通过破坏细胞膜等作用,可以抑制革兰氏阴性菌、革兰氏阳性菌、真菌,有些抗菌肽还具有抗原虫、病毒及抗癌功能。抗菌肽在工业应用中展示出了广阔的前景。     

新发现的胰脏活性多肽

胰脏中除了人们所熟悉的胰岛素、胰高血糖素、生长激素释放抑制因子和胰多肽外,近几年又陆续发现了几个新的胰脏活性多肽。它们是甘丙肽(galanin),胰脏释放抑制因子(pancreastatin),胰岛淀粉样多肽(islet amyloid polypeptide)及胰岛素拮抗肽。本文着重介绍它们的结构与功能。对这些活性多肽的深入研究,无疑在理论上或临床实践中均将有其重要的意义。     

抗菌肽耐药性研究进展

抗菌肽是生物体产生的一类具有抵抗外源性病原体功能的小分子多肽,具有抗细菌、真菌、病毒、癌细胞等多种活性.近几年的研究发现细菌会对抗菌肽产生耐药性.本文就细菌的构成性耐药性机制和诱导性耐药性机制等研究进展进行综述.     

苦荞α-螺旋发夹抗菌肽的分子改造抑制植物真菌活性

本研究对来源于苦荞的α-螺旋发夹抗菌肽FtAMP抗真菌机制与结构之间的关系进行了研究。首先人工合成了FtAMP分子中N-端和C-端的α-螺旋(FtAMP-N和FtAMP-C）,探究两个α-螺旋究竟是哪个螺旋在起抗菌作用。然后以FtAMP为模板,α-螺旋区电荷和两亲性特征为变化要素,利用螺旋轮投影和特定氨基酸残基替换的方法,对其进行初步分子改造,并通过对多肽结构和活性比较,探讨FtAMP结构-功能的关系。研究表明,FtAMP-N和FtAMP-C都显示出良好的抗菌活性。根据螺旋轮投影方法分析螺旋的两亲性特征,并以FtAMP氨基酸序列为模板,分别表达4个FtAMP突变体(FtAMP-E12A、FtAMP-E12A/E9K、FtAMP-E12A/E9A和FtAMP-E12A/E9K/T24E）。圆二色光谱分析显示,4个多肽都可正确折叠成α-螺旋结构,在208 nm和222 nm处有典型的双负峰,表明氨基酸的改变及其表达过程中并未改变多肽的二级结构。抗真菌活性分析显示,与FtAMP相比,4种突变体对植物真菌的抑制作用均有一定增强。特别是FtAMP-E12A/E9K突变体,其抗真菌作用增强约1倍,同时诱导溶血活性并不显著,选择特异性提高近2倍。该研究也进一步表明,α-螺旋发夹抗菌肽发挥抗真菌效应主要与其螺旋结构有关,而与其抑制剂的活性位点没有关系,为该类抗菌肽结构和功能的关系提供了一定的参考。