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小分子肽在抗细菌和抗肿瘤中的应用

21-01-31什么是痛风围观608

简介     抗菌肽(antibacterial peptides)又叫抗微生物肽(antimicrobial peptides)、肽抗生素 (peptide antibiotics),

    抗菌(antibacterial peptides)又叫抗微生物肽(antimicrobial peptides)、肽抗生素 (peptide antibiotics),是指具有抵御外界微生物侵害、清除体内突变细胞的一类小分子肽Image它们广泛存在于生物体内,如:细菌、真菌、植物、昆虫、鱼类、鸟类、甲壳动物、两栖动物和哺乳动物等。

The antibacterial peptides,a kind of nucromolecule peptides,posses the function of

reslstlng the attack Of microorganlsm outside and eliminating mutant cell in orgarusm. W Imagealso call them antimicrobial peptides or peptide antibiotics.

  过去认为抗菌肽是生物体在进化过程中遗留下来的古老防御系统,随着对其进一步的研究发现,它们是宿主天然防御的重要参与者,可组成性表达,如人的防御素1 (human卩 Imagedefensins一1,HBD- 1);也可在创伤或感染后诱导表达,如HBD一2、HBD- 3、HBD一4 等,它们构成了宿主抵抗外来病原微生物感染的第一道防线,具有多种结构及生物学活性。

 抗菌肽.png

    鉴于其表现出的广谱抗微生物活性,并对细菌毒素具有中和作用,抗菌作用机制独特,不易产生耐药性,而且某些抗菌肽又只对原核生物和突变细胞起作用,对真核生物无害。因而在许多致病菌产生了明显耐药性的情况下,抗菌肽的发现为开发全新的抗菌药物提供了可能。近年来,随着基因治疗肿瘤暴露出来的诸多问题,抗菌肽的研究日益受到重视,人们期望能够发现替代传统手术及放化疗的新型多肽类抗肿瘤药物。此外,目前许多抗菌肽的CDNA已被克隆测序,并对某些抗菌肽基因进行了初步的基因定位和表达调控机制的研究,这为利用转基因技术开发抗菌肽类药物奠定了基础。

    从20世纪80年代在昆虫中发现抗菌肽天蚕素(cecropins)以来,现已发现至少800余种抗菌肽,已有数十种进人临床前或临床试验阶段,并且有一些抗菌肽在临床应用中已取得了良好的疗效且未发现明显的副作用。据此推测,抗菌肽药物的面市将带来抗生素治疗领域的巨大革新,并将在临床应用、动植物基因工程及药物开发领域中具有广阔的应用前景。    

    抗菌肽最早由瑞典科学家Boman等于1981年,从昆虫惜古比天蚕(hyatophorACEcropia)蛹中诱导分离出来,被称为天蚕素,该肽在昆虫天然免疫中发挥着重要的作用。这也被认为是第一个真正意义上的抗菌肽。他们的发现引发了人们对于昆虫天然免疫研究的

    浓厚兴趣并且陆续发现了多种不同种属来源的抗菌肽,如果蝇中的andropin、drosocin,蜜蜂中的apidaecin、abaecin以及狼蛛中的acanthoscurrin等,并将这一研究扩展到了昆虫以外的生物,例如在两栖动物中也发现了多种抗菌肽。两栖动物由于其生活环境及自身皮肤的特点,并在长期自然选择的结果影响下,它们的皮肤能够分泌大量的抗菌肽类物质,其含量之高是其他动物无可比拟的,这其中包括现在研究最广泛的滑爪蟾素(magainins,又称马加宁)、源于南美蛙的dermaseptin、以及来自树蛙的bombininh等。在海洋生物中也发现了有关的肽类物质,例如在海兔中发现了称为dolabellanin的抗菌肽。在哺乳动物中同样也发现了能够产生以防御素(defensins)家族和cathelicidins家族为代表的抗菌肽,这些抗菌肽除了抗菌活性外,同时还具有多种其他的调控功能。

 小分子肽能杀菌吗.png

  Image抗菌肽有其共同的特性:抗菌谱广,能广谱杀伤包括耐药菌株在内的细菌、某些真菌、寄生虫、部分病毒以及肿瘤细胞等,而且有结合脂多糖、中和体内毒素等作用;大多数抗菌肽对正常真核细胞无毒性或低毒性,且多通过对细菌细胞膜的影响而发挥作用;分子质量小,多由6、50个氨基酸残基组成,N端为碱性氨基酸残基,主要以阳离子形式存在,也有少量阴离子抗菌肽,在溶液中呈现亲水/亲脂的双亲特性;大部分抗菌肽是由相应基因编码,经基化、羧基末端酰胺化等修饰而成,少部分抗菌肽则是蛋白质蛋白酶作用后形成,如来自组蛋白一A的buforin Il以及来自乳铁蛋白的lactoferricin;呈分泌性表达,可快速诱导(比IgM的合成快100倍),而且肽要比大分子蛋白和免疫细胞的弥散速度快得多,因此抗菌肽成为机体抵抗外来病原微生物的第一道防线;热稳定性好,许多抗菌肽在 100 ℃加热10 min还能保持一定活力,抗菌肽还对较大的离子强度和较低或较高的pH有较强的抗性,部分抗菌肽还有抵抗丝氨酸蛋白酶、胰蛋白酶和蛋白酶水解的能力。

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