抗菌肽.doc

抗菌肽锁定本词条由“科普中国”百科科学词条编写与应用工作项目审核。抗菌肽( antimicrobial peptide ) 抗菌肽原指昆虫体内经诱导而产生的一类具有抗菌活性的碱性多肽物质,分子量在 2000 ~7000 左右,由20~60个氨基酸残基组成。这类活性多肽多数具有强碱性、热稳定性以及广谱抗菌等特点。世界上第一个被发现的抗菌肽的是 198 0 年由瑞典科学家 等人经注射阴沟通杆菌及大肠杆菌诱导惜古比天蚕蛹产生的具有抗菌活性的多肽,定名为 Cecropins 。最初,人们在研究北美天蚕的免疫机制时,发现其滞育蛹经外界刺激诱导后, 其血淋巴中产生了具有抑菌作用的多肽物质,这类抗菌多肽被命名为天蚕素(Cecropins) 。后来,从其他昆虫以及两栖类动物、哺乳动物中,也分离到结构相似的抗菌多肽,有70多种抗菌多肽的结构被测定。1980 年后的数年间,人们相继从细菌、真菌、两栖类、昆虫、高等植物、哺乳动物乃至人类中发现并分离获得具有抗菌活性的多肽。由于这类活性多肽对细菌具有广谱高效杀菌活性,因而命名为“antibacterial pepitides ,ABP ”,中文译为抗菌肽,其原意为抗细菌肽。随着人们研究工作的深入开展,发现某些抗细菌肽对部分真菌、原虫、病毒及癌细胞等均具有强有力的杀伤作用,因而对这类活性多肽的命名许多学者倾向于称之为”peptide antibiotics ”一多肽抗生素。 2013 年11月,中科院昆明动物研究所研究员张云课题组发现,天然抗菌肽具有选择性免疫激活和调节功能,对败血症有良好的预防和保护作用。[1] 中文名抗菌肽英文名 antimicrobial peptide 别称宿主防御多肽(human defense peptide,HDPs) 分子量<10KDa 水溶性溶水脂性外观α-helix 或β-sheet 应用养殖业主要用于替代抗生素作保健;可用于治疗免疫缺陷疾病主要作用抗菌;免疫调节;修复损伤目录 1 分类?结构分类?来源分类 2 功能 3 同类产品 4 效应 5 作用机制 6 基因工程 7 理化作用 8 发展现状 9 应用前景 10 国内研发 11 替代作用 12 总结 1 分类结构分类抗菌肽依其结构可分为多种类型,其中 Cathelicidin 和Defensin 为主要的类型;可将其分为 5类:(1) 单链无半胱氨酸残基的α-螺旋,或由无规卷曲连接的两段α-螺旋组成的肽;(2) 富含某些氨基酸残基但不含半胱氨酸残基的抗菌肽;(3) 含1个二硫键的抗菌多肽;(4) 有2个或 2个以上二硫键、具有β-折叠结构的抗菌肽;(5) 由其它已知功能的较大的多肽衍生而来的具有抗菌活性的肽。其中最早分离到的 Cecropins 和从非洲爪蟾中分离到的 Magainins 等属于第一类抗菌肽,通常也将其称为 Cecropin 类抗菌肽,目前对此类抗菌肽的研究也较深入。来源分类可将其分为 6类: (1)昆虫抗菌肽昆虫是种群最大的生物种类,抗菌肽的数量难以估量。现在,仅在鳞翅目、双翅目、鞘翅目和蜻蜓目等 8个目的昆虫中发现超过 200 多种昆虫抗菌肽类物质,仅从家蚕这一种昆虫获得了 40个抗菌肽基因。(2)哺乳动物抗菌肽 1989 年,首次从猪小肠中分离到哺乳动物抗菌肽 Cecropin P1。目前,从猪中分离出至少 18种,绵羊中至少 30种,牛中至少 30种抗菌肽。人类机体中发现的防御素属于抗菌肽中的一个大家族,根据其氨基酸的空间结构和分泌部位的差别又分为三大类:人α-防御素(humand α-defensin) 、人β-防御素(human β-defensin, HβD)、人θ-防御素(human θ-defensin)[5], 现已发现人防御素达 35种以上,其中非常重要的防御素有 10种。(3)两栖动物抗菌肽两栖类动物裸露的具多种功能,在皮肤的分泌物中存在的大量皮肤活性肽具有多样的生物学活性,其中大多数多肽类物质均具有一定的抗微生物活性,在进化上是一类非常古老而有效的天然防御物质,往往归为抗菌肽。在非洲爪蟾中就有十多种抗菌肽,不仅在皮肤颗粒腺表达,也有存在于胃粘膜和小肠道细胞。在非洲爪蟾皮肤中发现的小分子抗菌肽———爪蟾素(magainins) 是较早发现的两栖动物抗菌肽,具有很高的抗菌活性,此后相继发现了多种蛙类抗菌肽。据不完全统计,目前已经从无尾两栖动物 8个属约 40多种两栖类动物的皮肤中提取出了数百种抗菌肽,APD数据库中就收录了其中的548种。大量研究发现蛙类抗菌肽具有协同效应,但不同的蛙类抗菌肽很少具有同源性。(4)鱼类、软体动物、甲壳类动物来源的抗菌肽 1986 年,从豹鳎分离到一种含有35个氨基酸残基抗菌肽Pardaxi n是最早从鱼类分离得到的两亲性阳离子α螺