抗菌肽的结构特征、生物活性及应用

抗菌肽分子呈双亲性的仅一螺旋结构可使细菌、真菌、寄生虫的质膜形成离子通道,从而导致这些病原体死亡。抗菌肽分子也可通过影响它们的能量转运和代谢,损害它们的呼吸链的功能,抑制它们的蛋白质和DNA的合成,以及干扰病毒的侵染过程和抑制病毒的繁殖等机制,对病原体产生抑制或杀灭作用。此外,抗菌肽还可杀伤肿瘤细胞并提高机体的免疫功能。因此,抗菌肽有望开发为防治人和动

维普资讯 http://www.77cn.com.cn

第2 5卷第 4期20 0 8年 8月

生物学杂志J 0UR NAL 0 1 0GY F B 0L

Vd. 5 No 4 12 .

A g2 0 u,0 8

抗菌肽的结构特征、物活性及应用生胡志帅，陈书明，晋大鹏(山西农业大学动物科技学院，山西太谷摘

0 00 ) 3 8 1

要：抗茵肽分子呈双亲性的仅螺旋结构可使细菌、菌、生虫的质膜形成离子通道，而导致这些病原体死一真寄从

亡。抗茵肽分子也可通过影响它们的能量转运和代谢，害它们的呼吸链的功能，制它们的蛋白质和 D A的合损抑 N

成，以及干扰病毒的侵染过程和抑制病毒的繁殖等机制，对病原体产生抑制或杀灭作用。此外，茵肽还可杀伤肿抗瘤细胞并提高机体的免疫功能。因此，菌肽有望开发为防治人和动物疾病的药物，用前景广阔。抗应 关键词：茵肽；亲性；构；物活性；用抗两结生应 中图分类号： 54 3 Q 1 .文献标识码： B文章编号：0 8— 6 2 20 )4— 0 8— 4 10 9 3 (0 8 0 0 5 0

抗菌肽是一类由生物细胞合成的具有抗病原体、 抗肿瘤、提高机体免疫力等生物学功能的肽类物质，具有分子量小、无免疫原性、热稳定性强及生物活性广泛等特点，是机体天然免疫系统的重要组成部分，能够并在机体发生特异性免疫应答之前发挥抗感染作用。

和从牛的气管上皮中发现的 B防御素。上述两种抗一菌肽的三个二硫键的位置分布虽不同，但其空间结构却极其相似。( )有四个二硫键的肽类， 4含这类抗菌肽大多为植物防御素，动物中只有马具有这种防御素。 这类抗菌肽的杀菌活性远远高于昆虫和脊椎动物防御

研究表明，抗菌肽不仅能抗病毒、菌、菌及原虫感细真染，而且可杀灭生物体肿瘤细胞，特别是在杀伤肿瘤细胞的同时，又不破坏机体的正常细胞。目前，菌肽抗的研究和开发已成为国内外研究的热点之一。下面就抗菌肽的结构特征、生物学活性及应用前景进行综述。1抗茵肽分子的结构特征

素，常伴有神经毒性。并 还有些抗菌肽不含二硫键，从蟾蜍中分离的如Maa is从猪肠分离的 ccoi P由猪骨髓 R A gi n、 n e

r n 1、 p N克隆并用固相合成法合成、化的 P P2、 M P纯 MA -3 P A一 3、M P3 6P A - 7等。这类抗菌肽不含半胱氨酸，无分子内 二硫键，二级结构呈两亲性的一旋。其亲水区域可螺以与细菌细胞膜上的酸性磷脂所带的负电荷相互作用而使抗菌肽吸附在细菌膜上，其疏水区域可以使抗菌肽插入到细菌膜的脂质双分子层中，种近乎完美的这水脂双亲结构构成了抗菌肽杀菌的关键。2抗茵肽的生物学活性

研究人员最早发现的是富含脯氨酸或精氨酸的抗菌肽类。这类多肽目前已在双翅目、膜翅目、翅目、半鞘翅目中发现，果蝇的 dooi富含脯氨酸、蜂如 rsc n中蜜

的 aiac s中富含脯氨酸和精氨酸，主要作用是抑 pdei n其制革兰氏阴性菌。J￣,发现了富含甘氨酸的抗菌 t l还 L,

肽类，这种抗菌肽中含量很高的甘氨酸对提高肽链的弹性及广谱抗菌等可能起着重要作用。 有些抗菌肽中含有二硫键，根据所含二硫键的个

2 1抗菌肽的抗细菌作用 .

抗菌肽具有广谱的杀菌活性，对革兰氏阳性菌、革兰氏阴性菌、均有抑杀作用，且对耐药菌株亦有很强的杀灭作用。关于其抗菌机理科研人员一直在不间断地探索着。从目前的研究结果来看，般认为是抗菌肽一分子在细菌细胞质膜上穿孔而形成离子孔道，造成细菌细胞膜结构破坏，引起胞内水溶性物质大量渗出，最终导致细菌死亡。但关于抗菌肽分子是如何在细菌细胞质膜上穿孔形成离子孔道的作用机理，目前有以下三种看法。一种看法认为抗菌肽首先通过静电作用被

数又可将其细分为以下几类： 1含有一个二硫键的 ()肽类，如从牛中性粒细胞分离的 B c ni, at c at c B c ni e n e n与脂多糖有较高亲和力，对野生型 G一菌特别敏感。( ) 2含有两个二硫键的肽类，鲎的 t hl i猪的 po如 a pe n和 c s r—

tr, e i它们是已经发现的抗菌肽中空间结构同源性最 gn

高的一族，二者的前体却没有同源性。 ( )但 3含有三个二硫键的肽类，如从兔巨噬细胞中发现的仅防御素一收稿日期：0 8—0 0 20 3— 5

通讯作者：书明，教授，要从事分子生物学与生物制药研

究， - i:m hn 0 1 yho cm c。陈副主 Ema s c e2 0@ a o. o .n l

基金项目：山西省科技攻关项目( 50 1; 0 2 1 )山西高校科技研究开发项目( 0 5 22山西农业大学科技创新基金项目( 0 0 2 20 12 ); 20 0 ) 5 8