Cathelicidins结构与功能的关系及其分子设计研究进展

Cathelicidins作为大多数脊椎动物所特有的宿主防御肽,除了具有高效广谱的抗菌活性外,还具有如抗炎症、伤口修复、抑制组织损伤和促进血管生成等重要活性,因此成为蛋白多肽类新药研发热点。近年来,以其为模板进行的结构改造主要有以下几类:通过点突变、氨基酸替换、活性片段拼接、化学修饰以及轭合物和二聚体构建等手段提高cathelicidins的生物学活性;通过添加或删减氨基酸残基和破坏Leu和Phe拉链结构等手段可以降低cathelicidins的细胞毒性和溶血活性;通过D-型氨基酸替换L-型氨基酸、构建环形和固位型cathelicidins的方式增强其体内外稳定性等。     

两栖类动物Cathelicidins家族 抗菌肽研究进展

两栖类动物皮肤裸露和湿润的特性易于微生物的生长,它们为了抵御病原微生物的侵袭,在长期自然进化过程中形成了以抗菌肽(AMPs)为主要防御机制的免疫系统。抗菌肽广泛分布于动物、植物、微生物中,是生物用于抵御细菌、真菌、病毒和原虫等病原体侵袭的重要武器之一,在进化上是一类非常古老而有效的天然防御物质。Cathelicidins是脊椎动物特有的重要抗菌肽家族之一,除具有高效广谱的抗菌活性,还具有如抗炎、抗氧化、伤口修复、抑制组织损伤和促进血管生成等多种重要活性,因此Cathelicidins家族抗菌肽已成为抗感染多肽类新药的研发热点。本文将从两栖类动物Cathelicidins家族抗菌肽的一般特点、来源分布、生物合成与结构、生物学活性、作用机制及应用前景等几个方面,综合阐述国内外的研究动态。     

抗菌肽SMAP-29结构功能及分子设计策略

抗菌肽是生物体内产生的一种具有生物活性的小分子多肽,具有广谱抗细菌、抗病毒、抗真菌甚至抗癌作用。SMAP-29是来源于绵羊骨髓细胞,包含29个氨基酸的Cathelicidin类α-螺旋结构抗菌肽。SMAP-29具有多种生物活性,包括抗革兰氏阳/阴性菌、抗真菌、抗病毒、抗寄生虫、抗螺旋体、抗衣原体和中和内毒素活性,并且具有作用机制独特、快速杀灭细菌的特点。以下综述了SMAP-29抗菌肽家族的基因和蛋白结构、结构与活性关系、作用机制、生物功能、基因重组表达,重点阐述了SMAP-29结构、分子设计的必要性和基于     

中国林蛙皮肤抗菌肽抗菌的特性

从林蛙皮肤中分离到具有抗菌活性的多肽混合物——多肽FⅢ。抑菌实验表明,林蛙皮肤中小分子活性肽对革兰氏阳性细菌、革兰氏阴性细菌都具有一定的抗菌作用,并且此粗提物的抗菌活性远远高于传统食品防腐剂苯甲酸钠和山梨酸钾的抗菌活性。     

一种猪溶菌酶来源的抗菌六肽的分离鉴定及其性质

为提高猪溶菌酶(Sus scrofa lysozyme,SSL)的抗革兰氏阴性菌活性,将其进行了不同蛋白酶的水解,选择抗革兰氏阴性菌效果最好的水解产物,利用凝胶过滤色谱和反相制备色谱进行分离,对其功能成分进行液质联用鉴定。对分离得到的物质进行抗菌活性验证和生物信息学的分析,并在此基础上对抗菌物质的杀菌机理进行了探讨。结果表明,胰蛋白酶的水解产物具有较高的杀灭革兰氏阴性菌的活性,进一步分离纯化得到了具有抗革兰氏阴性菌活性的六肽A-W-V-A-W-K。经化学合成验证,该六肽既保留了SSL的部分抗菌活性,也具备杀灭多种革兰氏阴性菌的能力。进一步分析发现其位于SSL分子C端的一个螺旋-回环-螺旋的结构中,并由此推测其杀菌机理是通过改变细胞膜的渗透性,进而使细胞内溶物流出而造成细胞死亡,而抗菌实验也验证了这一推测。该抗菌肽的发现为后续提高SSL的抗菌活性提供了理论依据。     

禽抗微生物肽的结构、分布及活性研究进展

抗微生物肽是生物体产生的一种具有抗微生物活性的多肽,具有抵抗原生动物、真菌、病毒、革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌的活性,不易产生耐药性,有取代传统抗生素的发展趋势.众多学者对禽类抗微生物肽进行了大量的研究,从禽类中陆续分离到20多种新的抗微生物肽,主要综述了禽抗微生物肽的结构、分布及活性研究进展,为禽抗微生物肽的进一步探索研究奠定基础.     

利用亮氨酸和赖氨酸设计新型α-螺旋抗菌肽

【目的】根据螺旋轮模型设计以亮氨酸(L)为疏水面,赖氨酸(K)为亲水面的新型α-螺旋抗菌肽LK,并对该抗菌肽的生物学活性进行检测。【方法】利用圆二色光谱分析LK的二级结构,同时,评价LK的抑菌活性、稳定性和细胞选择性。【结果】在模拟细胞膜的环境中LK呈α-螺旋型结构。LK对多种革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌有很强的抑菌活性,最小抑菌浓度(MIC)在2-4μmol/L之间。LK具有很强的酸碱盐稳定性。肽浓度为2-4μmol/L时,LK表现出较低的溶血活性和细胞毒性。【结论】根据螺旋轮模型结构,以疏水性的L和正电荷性的K设计的新型抗菌肽LK具有较高的细胞选择性及稳定性,具有替代抗生素的发展潜力。     

蛙皮素-蜂毒素杂合肽基因在大肠杆菌中的克隆与诱导表达

抗菌肽 (Ａｎｔｉｂａｃｔｅｒｉａｌｐｅｐｔｉｄｅｓ)原指昆虫体内经诱导产生的一类分子量在 4ｋＤ左右 ,具有抗菌活性的碱性多肽物质[2 ] 。这类抗菌剂最初是从昆虫、哺乳动物、两栖动物等的防御系统中分离得到的。抗菌肽对革兰氏阳性及阴性细菌、病毒、原虫和发生病变的真核细胞等有杀伤作用 ,具有很强的广谱抑菌作用 ,但对正常哺乳动物细胞无杀伤作用[3 ] 。蛙皮素还具有抗肿瘤活性而没有溶血活性[4 ] ,虽然蜂毒素具有溶血活性 ,但其溶血功能区位于Ｃ端的亲水区域[5] ,两者的极性区域正好相反。据研究表明抗菌肽都会形成两亲螺旋结构的…     

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。     

革兰氏阴性菌膜间质蛋白酶DegP研究进展

膜间质蛋白酶(DegP),是一种广泛存在于真核生物和原核生物细胞中的蛋白。DegP同时具有酶活性和分子伴侣活性,并通过多聚体构成胶囊状结构执行其分子伴侣功能。DegP的酶活性依赖酶切位点与PDZ1结构域双重识别方式识别底物,这种识别模式被称为"分子量尺"。在革兰氏阴性菌中,DegP主要位于膜间质,通过分子伴侣活性与酶活性帮助保护错误折叠蛋白或降解变性蛋白。DegP也参与外膜蛋白的转运,是DegP胞内活性的研究重点。DegP也可以被分泌到胞外,帮助宿主对抗恶劣环境,并参与调节生物被膜的形成。本文将从DegP的结构与活性、胞内功能与胞外功能三大方面对DegP的研究进展进行总结,为革兰氏阴性菌周质中蛋白质质量控制与DegP体外功能的进一步研究提供参考。