昆虫抗菌肽基因工程及其分子设计研究进展(英文)

昆虫抗菌肽是昆虫免疫后存在于血淋巴中的一类活性肽,具有广谱抗菌的生物活性,因而昆虫抗菌肽基因工程迅速成为生命科学领域的研究热点之一.介绍了昆虫抗菌肽的基因结构和表达,综述了昆虫抗菌肽的人工合成与改造以及转基因工程的研究成果,概述了昆虫抗菌肽的分子设计方法和现状,并展望了昆虫抗菌肽的应用前景.     

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.     

昆虫抗菌肽的研究进展

昆虫抗菌肽是昆虫免疫后存在于血淋巴中的一类肽类活性物质.具有相对分子质量小、热稳定性强、无免疫原性、抗菌谱广等特点.结合昆虫抗菌肽的研究现状和发展前景,对昆虫抗菌肽的分类、作用机理、基因工程等方面进行了综述.     

昆虫抗菌肽对肿瘤细胞的抑制作用研究进展

昆虫抗菌肽(antimicrobial peptide,AMPs)是一类昆虫先天免疫系统中十分重要的效应因子,它分子量小、热稳定,并且具有广谱抗菌性,能够抑制、杀死多种细菌、真菌.近几年来,由于昆虫抗菌肽具有抗肿瘤的活性且其不具有抗原性而受到研究者的广泛关注.昆虫种类多、分布广,因此昆虫抗菌肽具有很高的开发潜力和实际应用价值.但是,目前对于昆虫抗菌肽抗肿瘤能力的研究尚不够深入,对其作用机制还没有一套准确并且系统的理论.现在普遍认为昆虫抗菌肽的抗肿瘤机制与其抗菌机制类似,可以分为破坏细胞膜机制以及非破坏细胞膜机制,并且同一种昆虫抗菌肽可以通过多种方式来抑制甚至杀死肿瘤细胞,但是对正常真核细胞无明显的毒副作用.相较于传统化疗药物的无差别杀伤,昆虫抗菌肽在肿瘤治疗领域有着巨大潜力.本文简要综述了昆虫抗菌肽对肿瘤细胞的抑制作用及其作用机制,并对其开发潜力和实际应用价值进行了展望,以期为今后的研究提供理论支持.     

昆虫抗菌肽对肿瘤细胞的抑制作用研究进展

昆虫抗菌肽(antimicrobial peptide,AMPs)是一类昆虫先天免疫系统中十分重要的效应因子,它分子量小、热稳定,并且具有广谱抗菌性,能够抑制、杀死多种细菌、真菌.近几年来,由于昆虫抗菌肽具有抗肿瘤的活性且其不具有抗原性而受到研究者的广泛关注.昆虫种类多、分布广,因此昆虫抗菌肽具有很高的开发潜力和实际应用价值.但是,目前对于昆虫抗菌肽抗肿瘤能力的研究尚不够深入,对其作用机制还没有一套准确并且系统的理论.现在普遍认为昆虫抗菌肽的抗肿瘤机制与其抗菌机制类似,可以分为破坏细胞膜机制以及非破坏细胞膜机制,并且同一种昆虫抗菌肽可以通过多种方式来抑制甚至杀死肿瘤细胞,但是对正常真核细胞无明显的毒副作用.相较于传统化疗药物的无差别杀伤,昆虫抗菌肽在肿瘤治疗领域有着巨大潜力.本文简要综述了昆虫抗菌肽对肿瘤细胞的抑制作用及其作用机制,并对其开发潜力和实际应用价值进行了展望,以期为今后的研究提供理论支持.     

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。     

昆虫抗菌肽对病原微生物作用的研究进展

在诱导和非诱导情况下,昆虫能产生各种类型的具有体液免疫功能的小分子物质-抗菌肽,参与机体对入侵病原微生物的免疫应答反应,构成了机体独特的免疫系统和免疫机制。这类抗菌肽或抗菌蛋白也存在于其它动物。研究表明,抗菌肽对细菌、真菌、病毒和原虫都具有作用,甚至对癌细胞也具有杀伤作用。随着抗菌肽家族的不断扩大,其结构研究的深入,相继提出了一些崭新的杀菌方式和作用机制。本文从目前国内外这方面的研究入手,分析各抗菌肽的作用特点、杀菌作用模式,展望了基因工程及临床应用的前景。     

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。     

昆虫抗菌肽结构、性质和基因调控

昆虫抗菌肽是昆虫先天免疫系统中非常重要的一类效应分子。昆虫抗菌肽带正电荷,分子量小,大多数少于100个氨基酸残基。根据结构可以将昆虫抗菌肽分为一些不同的家族。昆虫抗菌肽不同的抗菌谱表明,它具有不同的作用机制。以果蝇为模式生物研究表明,昆虫抗菌肽的基因调控涉及到多个信号通路及大量的信号分子。     

家蝇蛆抗菌肽提取工艺研究

蝇蛆抗菌肽多有广谱抗菌、抗癌等功能,是很好的天然抗菌药物来源,但由于得率较低,目 前对其产品开发的研究较少。以家蝇Musca domestica干蝇蛆为原料,利用加热-层析法和海藻酸吸附法2种工艺提取蝇蛆抗菌肽。结果表明：加热-层析法快速、简便,抗菌肽提取得率达0.26％,是海藻酸吸附法提取抗菌肽得率的5.2倍。提取的家蝇抗菌肽主要是分子量6.2～17.2 kD、等电点5.59～5.91的弱酸性小分子多肽,其热稳定性高,能杀灭枯草杆菌Bacillus subtilis等多种革兰氏阳性菌。加热-层析法能有效去除外源性蛋白酶,保证肽类产品的稳定性,同时还能提取出非蛋白类的抗菌成分,提示其对开发具有高附加值的抗菌产品将会有良好的应用前景。     

抗菌肽及抗菌肽转基因植物研究进展

抗菌肽是一类小分子多肽,在生物体内分布广泛,具有广谱的抗菌性,是生物体内天然防御系统的一部分。主要介绍了抗菌肽的性质,类型,作用机制及抗菌肽转基因植物的研究进展。     

牛乳酪蛋白源抗菌肽的研究进展

抗菌肽是具有抗菌活性的肽类物质的总称。除了广泛存在于生物体内的内源性抗菌肽外,已从酪蛋白的酶解产物中获得了多种外源性抗菌肽。抗菌肽的抗菌机理独特,有望成为新一代抗菌剂。简要综述了牛乳酪蛋白源抗菌肽的种类、抗菌机理及其研究展望。     

家蝇幼虫抗菌肽的抗菌谱及其与抗生素的协同作用研究

研究3种家蝇幼虫抗菌肽的抗菌谱以及每种抗菌肽的最小抑菌浓度(MIC),初步探讨3种抗菌肽分别与青霉素、链霉素相结合后对抗菌活性的影响,并采用分级抑制浓度指数(Fractionalinhibitoryconcentrationindex,FIC)来定量检测抗菌肽与抗生素之间的抗菌作用关系。结果表明3种抗菌肽的抗菌谱不同,不同的抗菌肽对不同病原菌的抗菌活性不同。3种抗菌肽与链霉素、青霉素之间的抗菌协同关系因细菌种类不同。抗菌肽与抗生素之间并不是都存在协同关系,有些不相关,甚至表现为对抗关系,表明抗菌肽、抗生素与细菌三者的相互作用关系非常复杂。     

阳离子抗菌肽的研究进展

阳离子抗菌肽(Cationic antibacterial peptides)是生物体抵御外源性病原微生物的入侵而产生的一类小分子阳离子多肽,与传统的抗生素相比具有分子量小、抗菌谱广、热稳定性好、抗菌机理独特等优点。本文结合当今阳离子抗菌肽的研究现状和发展前景,从阳离子抗菌肽的理化性质、作用机理及其设计合成等方面进行了综述。     

Structure-antibacterial activity relationship of cecropin A derivatives

To investigate the effect of net positive charge, alpha-helicity and hydrophobicity of the peptides on antibacterial activity, we designed three kinds of cecropin A (CA) derivatives. Compared to CA, F3 with the highest net positive charge exhibited similar or slightly weaker antibacterial activity (MIC: 3.13 approximately 6.25 microM). F1 showed lower antibacterial activity than that of F3, even though it has higher hydrophobicity and a-helicity than F3. This result indicates that the net positive charge of cecropin A-like peptides appears to be a more important factor in antibacterial activity than alpha-helicity and hydrophobicity. The two peptides F1 and F2 possessed almost similar antibacterial activity, but F2 showed very lower activity in the membrane disruption than F1, suggesting other factors are involved in the antibacterial activity of the peptides as well as peptide-lipid interaction.     

Anti-microbial action of melanocortin peptides and identification of a novel X-Pro-D/L-Val sequence in Gram-positive and Gram-negative bacteria

The melanocortin peptides alpha-MSH, Lys-Pro-Val and Lys-Pro-D-Val are known to be potent anti-inflammatory agents; however their role as antibacterial peptides is less clear. The aim of this study was to determine whether these peptides displayed antibacterial properties, and specifically whether the Lys-Pro-D-Val tripeptide was more potent than Lys-Pro-Val, consistent with their anti-inflammatory actions. alpha-MSH, Ac-Lys-Pro-D-Val-NH2 and Ac-Lys-Pro-Val-NH2 were found to be antibacterial against both Gram-positive and Gram-negative bacteria (Staphylococcus aureus and Escherichia coli) over a broad range of concentrations compared to a control peptide, Ac-Ala-Ala-Ala-NH2. However, the relative potency of alpha-MSH, Ac-Lys-Pro-D-Val-NH2, Ac-Lys-Pro-Val-NH2 did not differ. Furthermore, it was found that the cationic charge on the lysine residue was not required for activity as a variant peptide Ac-Ala-Pro-D-Val-NH2 was also antibacterial. We therefore describe a novel X-Pro-D/L-Val peptide sequence with similarity to the short melanocortin peptides, which possess antibacterial activity. The combined anti-inflammatory and antibacterial action of such peptides may also have potential value therapeutically.     

昆虫抗菌肽及其基因工程研究进展

昆虫抗菌肽是昆虫免疫后存在于血淋巴中的一类活性肽,具有广谱的抗菌、抗病毒、抑制肿瘤的生物活性,具有很高的应用潜力。本文主要介绍昆虫抗菌肽的类型、生理活性、基因的克隆与表达及转基因工程研究进展。 Insect Antibacterial Peptides and Its Progress in Advance on Genetic Engineering GONG Xia,YUE Guo-wei,SHI Yong-hui Laboratory for Animal Nutrition Research,College of Food Science,Southern Yangtze University,Wuxi 214036,China Abstract:Insect antibacterial peptides produced are kinds of bioactive peptides in hameolymph hen insect has been immunized.These peptides have the wide range of antibacterial,antiviral spectrum and inhibiting growth of tumor cell.The types of antibacterial peptides and its physiological activities,cloning and expression of the genes and transgenetic research are summarized.Its application on medicine and gene engineering are prospected. Key words：insect antibacterial peptides; physiological activity; gene     

The role of tryptophan in the antibacterial activity of a 15-residue bovine lactoferricin peptide.

Bovine lactoferricin is a 25-residue antibacterial peptide isolated after gastric cleavage of the iron transporting protein lactoferrin. A 15-residue fragment, FKCRRWQWRMKKLGA of this peptide sustains most of the antibacterial activity. In this truncated sequence, the two Trp residues are found to be essential for antibacterial activity. The anchoring properties of Trp, as have been observed in membrane proteins, are believed to be important for the interaction of Trp containing antibacterial peptides with bacterial cell membranes. We have investigated the molecular properties which make Trp important for the antibacterial activity of the 15-residue peptide by replacing Trp with natural and unnatural aromatic amino acids. This series of peptides was tested for antibacterial activity against Echerichia coli and Staphylococcus aureus. We found that neither the hydrogen bonding ability nor the amphipathicity of the indole system are essential properties for the effect of Trp on the antibacterial activity of the peptides. Replacement of Trp with residues containing aromatic hydrocarbon side chains gave the most active peptides. We propose that aromatic hydrocarbon residues are able to position themselves deeper into the bacterial cell membrane, making the peptide more efficient in disrupting the bacterial cell membrane. From our results the size, shape and aromatic character of Trp seem to be the most important features for the activity of this class of Trp containing antibacterial peptides.