昆虫抗菌肽的生理活性及其转基因应用前景

昆虫抗菌肽是昆虫免疫后存在于血淋巴中的一类活性肽。根据分子的结构可分为 5类 :天蚕素类、昆虫防御素、富含脯氨酸或精氨酸的抗菌肽、富含甘氨酸的抗菌肽、抗真菌肽。且具有广谱的抗菌、抗病毒、抑制肿瘤的生物活性。概述了昆虫抗菌肽的基因的克隆与表达及转基因研究方面的进展 ,并展望了抗菌肽在基因工程中的应用前景     

昆虫抗茵肽的生理活性及其转基因应用前景

昆虫抗菌肽是昆虫免疫后存在于血淋巴中的一类活性肽.根据分子的结构可分为5类天蚕素类、昆虫防御素、富含脯氨酸或精氨酸的抗菌肽、富含甘氨酸的抗菌肽、抗真菌肽.且具有广谱的抗菌、抗病毒、抑制肿瘤的生物活性.概述了昆虫抗菌肽的基因的克隆与表达及转基因研究方面的进展,并展望了抗菌肽在基因工程中的应用前景.     

昆虫抗菌肽的功能、作用机理与分子生物学研究最新进展

昆虫虽然没有完善的免疫防御体系,但却具有高效的无细胞免疫系统。抗菌肽是昆虫免疫后血淋巴中的一类抗菌多肽,它具有分子量小,热稳定,水溶性好,无免疫原性,抗菌谱广等特点。现在,它被认为是从细菌到高等哺乳动物普遍存在的一类防御性多肽,称之为“第二防御体系”。抗菌肽不仅抗菌谱广,而且可以抑杀某些真菌、病毒及原虫,并对多种癌细胞及动物实体瘤有明显的杀伤作用,而不破坏正常细胞。近年来,对昆虫抗菌物质的研究,特别是对昆虫抗菌肽的研究已成为一个迅速发展的新领域,越来越引起人们的关注和重视。抗菌肽可望成为新一代的抗菌、抗病毒、抗癌药物。但天然抗菌肽的来源少,成本高,无法满足临床试用和基础研究的需要。因此通过 Ｄ Ｎ Ａ 重组技术来获得大量抗菌肽,成为人们普遍关注的焦点。同时,对抗菌肽抗菌、抗肿瘤机理的深入研究也越来越具有重大的理论意义和实际应用价值,前景十分广阔     

昆虫抗菌蛋白基因转录调控研究的新进展

在自然或人为创伤和感染情况下,昆虫能迅速产生各种类型的抗菌因子,例如天蚕素(cecropin),果蝇抗菌蛋白(diptericin),天蚕抗菌蛋白(attacin)和防御素(defensin)等.这些活性多肽和蛋白从其被合成的脂肪体和某些血细胞中,分泌到血淋巴参与虫体对入侵物的免疫反应.抗菌多肽和蛋白的诱导、表达及其协同作用于外源微生物,构成昆虫先天性防卫免疫系统中极为重要的环节.近年的研究表明,昆虫的这种防卫免疫系统与哺乳动物急性期反应是相关的,特别是在有关基因表达的协调控制方面具有许多共同的基本特征.     

家蝇cDNA文库的构建

自Ｂｏｍａｎ小组 (Ｓｔｅｉｎｅｒ ,1981)从惜古比天蚕(Ｈｙａｌｏｐｈｏｒａｃｅｃｒｏｐｉａ)中分离、纯化出第一种抗菌肽天蚕素以来 ,人们已在昆虫和其他无脊椎动物中发现了 170多种抗菌肽 (Ｌｏｗｅｎｂｅｒｇｅｒｅｔａｌ ,1999)。目前 ,人们不仅搞清楚了多数抗菌肽的氨基酸序列、结构和功能特点 ,而且还对一些抗菌肽的基因进行了克隆 (陈留存和王金星 ,1999)。我们以家蝇为材料 ,分离、纯化出了抗菌肽 ,在此基础上 ,构建了经过诱导的家蝇ｃＤＮＡ文库 ,以克隆其基因。1　材料和方法1 1　实验材料家蝇 (Ｍｕｓｃａｄｏｍｅｓｔｉｃａ)…     

MicroRNA调控昆虫免疫的研究进展

MicroRNA(miRNA)是一类由内源基因编码的长度约为21nt的非编码单链RNA分子,在各种生物学过程中具有转录后水平调控基因表达的重要作用。本文从miRNA调控昆虫抗菌肽的表达、调控昆虫抗病毒免疫反应、调控昆虫与共生菌的免疫反应及调控昆虫作为病原体媒介引起的免疫反应等方面,就miRNAs在昆虫免疫防御方面的研究进展作一综述。     

昆虫抗菌肽的研究进展

昆虫抗菌肽是昆虫先天免疫中起重要的作用的一类免疫效应因子,具有广谱抗菌、抗病毒、抑制肿瘤的生物活性和很好应用前景.本文主要介绍昆虫抗菌肽的类型、抗菌机理和分子设计的研究进展.     

昆虫抗菌肽和抗真菌肽结构与功能的关系及分子设计

在对GenBank和EMBL数据库中登录的昆虫抗微生物肽 (antimicrobial peptide, AMP), 即昆虫抗菌肽 (antibacterial peptide) 和抗真菌肽 (antifungal peptide, AFP) 进行归类整理的基础上,对天蚕素族(cecropins )抗菌肽结构与功能的关系及人工改造的分子设计策略,特别是对目前新发现的一些昆虫抗真菌肽的已知结构与功能关系的研究进展、存在问题等进行了简要介绍和分析,为从事昆虫抗微生物肽的理论研究和发展新型抗生素药物提供了必要的信息。     

抗菌肽的分子生物学研究进展

抗菌肽的分子生物学研究进展胡云龙赵学忠屈贤铭＊（南京军区军事医学研究所）一、引言昆虫在动物界中所占的数量最多,分布最广,并且有高度的适应能力和防御机能,在昆虫免疫防御体系中,没有抗体、补体的参与,但却有一系列称之为抗菌肽的小分子蛋白。早自１９世纪Ｐａ...     

抗菌肽构效关系及其表达策略研究进展

抗菌肽(antim icrobial peptides)是一类具有抗菌活性短肽的总称,广泛分布于原核生物与包括人类在内的真核生物体内,是宿主免疫防御系统中的重要组成部分。研究表明,抗菌肽除具有抗病毒、抗细菌、抗真菌作用外,还具有抗肿瘤作用。现从抗菌肽的结构特点与抗菌机制出发,对其构效关系及表达策略进行综述。     

昆虫抗菌肽分类及在医学中应用

昆虫是地球上种类最为繁多的生物,其抗菌肽的种类和应用范围也远多于其他生物产生的抗菌肽。随着越来越多昆虫抗菌肽的发现及对其深入的研究,昆虫抗菌肽的结构和作用机制也被逐一阐明,并广泛应用于畜牧、食品工业及医药等领域。然而,由于某些限制因素,昆虫抗菌肽还未应用于临床。为了加快昆虫抗菌肽在临床中的应用,本文将从昆虫抗菌肽的结构分类、潜在的医学应用以及昆虫抗菌肽的生产研究现状等方面作一综述,以期为昆虫抗菌肽在抗细菌、抗病毒、抗肿瘤及抗寄生虫药物等方面的医用研发提供文献支持。     

动物抗菌肽

动物抗菌肽是有抗菌作用的小分子蛋白质 ,是宿主先天性非特异性防御系统的重要组分。机体受到损伤或病原微生物入侵时 ,能迅速产生抗菌肽杀伤入侵者。Ｂｏｍａｎ称抗菌肽是机体理想的第一道防线 ,因为抗菌肽的合成速度非常快 ,与以恒定的肽键合成速度相比较 ,抗菌肽的产生比ＩｇＭ快 10 0多倍。而且 ,小肽的扩散比大蛋白质和免疫细胞更加迅速 ,作用更显灵活。自 2 0世纪 80年代早期 ,天蚕素和防御素分离纯化鉴定以来 ,天然抗菌肽的研究引起了人们的极大兴趣。迄今为止 ,大约 2 0 0 0多种抗菌肽被分离出来 ,在哺乳动物、两栖类、昆虫中均已发…     

昆虫天然免疫相关基因研究进展

在长期进化过程中,昆虫形成了强大的天然免疫防御系统,即体液免疫和细胞免疫。体液免疫主要包括Toll、IMD和JAK/STAT 3条信号通路,通过信号转导及免疫途径调控免疫相关基因的表达,诱导产生抗菌肽和其他效应分子。细胞免疫由血细胞介导,主要完成对病原物的包裹、吞噬和集结等。近年来,昆虫基因组学快速发展,通过生物信息学等方法从昆虫基因组数据中已鉴定到大量免疫相关基因,对这些基因的研究加深了人们对昆虫天然免疫分子机制的认识和理解。根据基因功能,免疫相关基因分为识别、信号转导、调制器、效应分子、黑化反应、RNA干扰和其他基因等7类,这些基因通过互作来调控体液免疫和细胞免疫。本文对昆虫免疫相关基因的分类、功能及家族进化等方面的研究成果进行总结,并对今后昆虫免疫的研究重点进行了展望,以期为昆虫免疫分子机制的研究及开发新的害虫防治策略提供依据。     

蚜虫诱导的植物免疫反应

在植物与昆虫长期的互作过程中,植物建立起一系列精密而又复杂的防御机制以应对昆虫取食为害,并且能够识别不同取食类型昆虫的效应因子作出不同的防御应答。最近研究揭示了许多植物与蚜虫之间相互抗争的分子机制,这不仅包括植物激素介导的诱导防御途径、植物先天免疫系统和基于gene-for-gene的R抗性识别和作用机制,而且还包括蚜虫在取食过程中分泌的唾液成分,它有助于蚜虫取食韧皮部组织,抑制植物病原相关分子模式激活的免疫反应(Pathogen-associated molecular patterns triggered immunity,PTI)防御,以及被植物核苷酸结合位点区-亮氨酸重复序列区(NBS-LRR)膜受体识别激活效应因子免疫反应(ETI)防御等方面。本文综述了蚜虫诱导的植物防御途径、蚜虫诱导的植物免疫反应、蚜虫效应因子的鉴定与功能分析三方面的最近研究进展,提出了未来发展的研究方向。这些基于病原微生物提出的"zig-zag"模型为进一步理解植物先天免疫、诱导防御系统和蚜虫唾液腺组分的互作提供新理论支撑,为揭示了植物与蚜虫抗性互作的分子机制及有效安全地防治害虫提供了新思路。     

蚜虫诱导的植物免疫反应

在植物与昆虫长期的互作过程中,植物建立起一系列精密而又复杂的防御机制以应对昆虫取食为害,并且能够识别不同取食类型昆虫的效应因子作出不同的防御应答。最近研究揭示了许多植物与蚜虫之间相互抗争的分子机制,这不仅包括植物激素介导的诱导防御途径、植物先天免疫系统和基于gene-for-gene的R抗性识别和作用机制,而且还包括蚜虫在取食过程中分泌的唾液成分,它有助于蚜虫取食韧皮部组织,抑制植物病原相关分子模式激活的免疫反应(Pathogen-associated molecular patterns triggered immunity,PTI)防御,以及被植物核苷酸结合位点区-亮氨酸重复序列区(NBS-LRR)膜受体识别激活效应因子免疫反应(ETI)防御等方面。本文综述了蚜虫诱导的植物防御途径、蚜虫诱导的植物免疫反应、蚜虫效应因子的鉴定与功能分析三方面的最近研究进展,提出了未来发展的研究方向。这些基于病原微生物提出的"zig-zag"模型为进一步理解植物先天免疫、诱导防御系统和蚜虫唾液腺组分的互作提供新理论支撑,为揭示了植物与蚜虫抗性互作的分子机制及有效安全地防治害虫提供了新思路。     

蝇源抗菌肽的研究进展

抗菌肽是阳离子型活性肽,是昆虫防御体系的重要组成部分,具有分子量小、热稳定性好、无免疫原性、广谱抗菌等特点。就蝇源抗菌肽种类、抗菌机理及其研究展望和存在问题进行了综述。     

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…     

白蚁抗病原微生物侵染机制研究进展

白蚁作为古老的社会性昆虫,在其生活史内易受到多种病原物的潜在威胁。本文主要根据白蚁的生理免疫及其社会性行为,如白蚁的细胞免疫和体液免疫以及相互清理等利他性行为,对其抵抗病原物侵染和扩散的个体生理免疫和群体行为防御策略进行了综述,以期为白蚁免疫策略的研究提供必要的信息。目前已从白蚁额腺和胸腺中分离到具抗菌活性的分泌物,且已明确白蚁能产生termicin、spinigerin等抗菌肽和转铁蛋白、溶菌酶等抗菌蛋白,抗菌肽的理化性质已得到初步研究。此外,白蚁的社会性行为( 如相互清理、交哺等) 能有效降低白蚁被病原物侵染的几率。运用RNA干扰等分子生物学方法证明利用病原微生物防治白蚁具有广阔的前景,但需要我们对白蚁抗菌肽的进化、各种抗菌肽和抗菌蛋白之间的相互作用以及各种生理免疫策略与群体内的社会性行为之间的联系进行更深入的研究。     

抗菌肽的免疫功能和应用前景

抗菌肽抗菌谱广,具有多项免疫功能,是宿主防御系统的重要成分。抗菌肽有望成为新一代抗菌、抗病毒、抗癌药物,是目前医药界和生物学界的研究热点。     

昆虫体液免疫中的抗菌物质

目前,世界上已记载的昆虫种类已超过７５万种,估计昆虫的个体数量为１０~（１８）。昆虫的种类如此之多,个体数量如此之大,引起了人们对其防御机制的关注,很早就有人对昆虫免疫进行研究,Ｂｏｍａｎ和Ｈｕｌｔｍａｒｋ［１］对此曾有总结。昆虫兔疫的兴起始于本世纪８０年代初,首次分离纯化到天蚕抗菌肽,为一种小分子的肽类,具有广谱的抗菌活性。现在已知昆虫的免疫与高等动物的免疫相比有其特殊的免疫系统和免疫机制,昆虫缺少Ｔ和Ｂ淋巴细胞。过去曾认为其无免疫球蛋白,Ｓｕｎ等［２］跑道昆虫的一种称为ｈｅｍｏｌｉｎ的血淋巴…