脂质体模型在抗菌肽膜作用机制研究中的应用进展

抗菌肽是一种阳离子、两亲性的膜活性多肽,具有广谱抗菌活性,改变膜渗透性,且对宿主正常细胞的毒副作用较小的特点.近年来研究表明,抗菌肽最基本的作用方式是破坏细菌的细胞膜结构,因此抗菌肽膜作用机制的研究引起了人们的广泛关注.为了研究抗菌肽与细菌细胞膜的相互作用,根据细胞膜磷脂成分的差异,以脂质体模拟细胞膜的模型,逐步成为抗菌肽结构与功能研究中的常用方法.对脂质体模型在抗菌肽结构、功能以及膜作用方式等研究中的作用、意义和方法进行了综述.     

抗菌肽Brevinin-GR23抗金黄色葡萄球菌作用机制的初步研究

Brevinin-2GHe是从海南沼蛙(Hylarana guentheri)皮肤中获得的抗菌肽,为进一步优化该抗菌肽和分析其结构与生物学活性之间的关系,本研究去除了Brevinin-2GHe的7个C-末端氨基酸,并通过固相合成获得了含有23个氨基酸的brevinin-GR23;同时,检测了抗菌肽brevinin-GR23的抗菌活性和最低抑制浓度以及brevinin-GR23的时间杀菌曲线;判断了brevinin-GR23对细菌细胞膜完整性的影响;分析了brevinin-GR23对细菌体内DNA的作用;测定了其对兔红细胞的毒性作用;检测了brevinin-GR23在不同溶液环境中的二级结构,并通过在线软件分析了其3D结构.结果表明:抗菌肽brevinin-GR23对金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)的抗菌活性最好,最低抑制浓度为16. 6μmol/L;在120 min时,其抑制细菌的效率最高,但对兔红细胞的溶血活性却较低.核酸泄露的实验结果显示,brevinin-GR23不仅能增加S. aureus的细胞膜渗透性,而且它还能与细菌DNA结合,干扰金黄色葡萄球菌DNA的复制,从而发挥抑菌作用.二级结构分析表明:brevinin-GR23在PBS溶液中以不规则结构为主,而在膜模拟溶液中其却能转变成α螺旋结构,这有利于其与细菌细胞膜的结合,因而致使细菌细胞膜的完整性发生了改变.在线软件的分析显示:其3D结构为α螺旋,经改造后的brevinin-GR23,其分子量更小,且活性强、毒性小、化学合成成本较低,这更有利于进一步的开发与应用.     

海鞘类抗菌肽的研究进展

抗菌肽(AMPs)是生物体先天性免疫防御体系中对抗细菌和真菌感染的的重要因子,近几年来,从海鞘类的血细胞中提取出多种抗菌肽,根据一级结构的不同将其分为三种类型:(1)线性α-螺旋结构的两性抗菌肽分子:包括clavanins,styelins和clavaspirin;(2)含有DOPA残基的抗菌肽分子:包括plicatamide和halocyamine;(3)含有二硫键的抗菌肽分子:包括halocidin和dicynthaurin.本文对这些抗菌肽的结构,功能,抗菌机制和应用前景进行了综述,并对抗菌肽在海鞘类自身防御中的作用进行了探讨.     

猪血中抗菌肽类物质的分离纯化和抗菌活性研究

利用酶解、脱色等技术,从新鲜猪血中分离提取抗菌肽,再经SephadexG-100凝胶层析纯化,收集各组分并检测其抗菌活性。采用琼脂糖弥散法检测猪血抗菌肽对大肠杆菌O88、金黄色葡萄球菌ACTT25923株、绿脓杆菌ACTT27853株、鸡巴氏杆菌、鸡致病性沙门氏菌自然分离株等5种细菌的作用;同时,采用扫描电镜观察了猪血抗菌肽与上述金黄色葡萄球菌和绿脓杆菌共同培养20min后细菌形态结构的改变。结果表明,猪血抗菌肽对以上各种细菌均有不同程度的抑杀作用;扫描电镜观察发现,经抗菌肽作用20min后,这两种细菌的形态结构均发生了明显的改变,表现为细菌干瘪、皱缩、表面粗糙不平、分裂繁殖停止。这表明猪血抗菌肽不仅对供试细菌的形态结构有明显的损伤作用,同时还影响细菌的生长繁殖。     

家蚕抗菌肽CM4组分杀菌机理的激光共聚焦显微镜观察

报道了家蚕抗菌肽对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌和绿脓杆菌的杀菌作用.用抗菌肽处理大肠杆菌和金黄色葡萄球菌,与对照组相比,它们的OD值随时间明显下降,平板培养克隆数减少.以荧光素FITC标记抗菌肽作用于大肠杆菌、金黄色葡萄球菌和绿脓杆菌等细菌,用激光共聚焦扫描显微镜观察,发现抗菌肽迅速包围菌体,密集于细胞膜,损伤膜的完整性,出现大小不等的孔洞,菌体断裂,最后死亡.说明细菌膜结构是抗菌肽CM4攻击的首要靶位点.     

家蚕抗菌肽CM4组分杀菌机理的激光共聚焦显微镜观察

报道了家蚕抗菌肽对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌和绿脓杆菌的杀菌作用,用抗菌肽处理大肠杆菌和金黄色葡萄球菌,与对照组相比,它们的OD值随时间明显下降,平板培养克隆数减少,以荧光素FTIC标记抗菌肽作用于大肠杆菌、金黄色葡萄球菌和绿脓杆菌等细菌,用激光共聚焦扫描显微镜观察,发现抗菌肽迅速包围菌体,密集于细胞膜,损伤膜的完整性,出现大小不等的孔洞,菌体断裂,最后死亡,说明细菌结构是抗菌肽CM4攻击的首要靶位点。     

口腔抗菌肽研究进展

抗菌肽是机体天然免疫系统的重要成分,口腔抗菌肽在抑制口腔细菌生长、维持口腔健康方面起着重要作用.文中主要针对人体口腔抗菌肽种类、分布、功能、表达方式与表达水平、与疾病的相关性等方面的进展作一综述,并总结分析了将抗菌肽应用于口腔疾病临床防治、诊断的可能性以及存在的问题和对策.     

植物抗菌肽研究进展

植物抗菌肽是一类对细菌,真菌等微生物有抑制或杀灭作用的小分子多肽,它能被细菌,真菌或物理的,化学的刺激所诱导,有些抗菌肽甚至在植物体内能组成性的表达,从化学结构来看,植物抗菌肽要包括硫堇,植物防卫素,脂转移蛋白和橡胶素类等,它们抗菌能力强,有较好的耐热性,抗菌机理独特,在农业,医药及食品等领域有着广泛的应用前景。作者总结了国内外植物抗菌肽研究进展,对其应用研究的基因工程等方面作了阐述,并对进一步研     

抗菌肽的研究进展

抗菌肽具有分子量小、热稳定性好、无免疫原性、抗菌谱广等特点.并且,抗菌肽对畜禽具有促生长、保健和治疗疾病等功效;无毒副作用,无残留、无致细菌的耐药性等特性.在动物养殖和提高畜产品品质方面,抗菌肽也具有重要的潜在应用价值.文章结合当今抗菌肽的研究现状和发展前景,对抗菌肽的分类、抗菌机理、应用状况等方面进行了综述.     

电子显微镜观察抗菌肽抗菌机理

电子显微镜观察正常生长的大肠杆菌在受到抗菌肽作用后,在不同时间里,被作用的大肠杆菌形态有很大的差异.大肠杆菌被抗菌肽作用30 min后在形态上看不到明显的变化,而作用过夜后(约12 h)细菌内部电子密度增强,质壁出现分离,细胞壁出现空泡并且界限模糊.作用16 h以上电子密度进一步增强,细菌走向老化死亡趋势.说明抗菌肽使细菌细胞膜的通透性发生了改变.     

Protection against enteric salmonellosis in transgenic mice expressing a human intestinal defensin

Genetically encoded antibiotic peptides are evolutionarily ancient and widespread effector molecules of immune defence. Mammalian defensins, one subset of such peptides, have been implicated in the antimicrobial defence capacity of phagocytic leukocytes and various epithelial cells, but direct evidence of the magnitude of their in vivo effects have not been clearly demonstrated. Paneth cells, specialized epithelia of the small intestinal crypt, secrete abundant alpha-defensins and other antimicrobial polypeptides including human defensin 5 (HD-5; also known as DEFA5). Although antibiotic activity of HD-5 has been demonstrated in vitro, functional studies of HD-5 biology have been limited by the lack of in vivo models. To study the in vivo role of HD-5, we developed a transgenic mouse model using a 2.9-kilobase HD-5 minigene containing two HD-5 exons and 1.4 kilobases of 5'-flanking sequence. Here we show that HD-5 expression in these mice is specific to Paneth cells and reflects endogenous enteric defensin gene expression. The storage and processing of transgenic HD-5 also matches that observed in humans. HD-5 transgenic mice were markedly resistant to oral challenge with virulent Salmonella typhimurium. These findings provide support for a critical in vivo role of epithelial-derived defensins in mammalian host defence.     

绿豆防御素基因的克隆、序列分析和植物表达载体的构建

从绿豆叶片提取总DNA中,通过PCR方法扩增出362bp的具有多种抗病、抗虫特性的绿豆防御素基因, 并将其克隆到pGM-T easy vector,酶切图谱及DNA 测序分析表明克隆的片段包含了完整的绿豆防御素基因的编码序列,与原序列同源性达到99.5%,蛋白质同源性达到100%.此基因编码的多肽由73个氨基酸组成,含有28个氨基酸的信号肽和8个半胱氨酸,可形成4个二硫键.我们用此基因构建了高效植物表达载体pBin438-LD.     

沼水蛙皮肤中抗菌肽的分离纯化与活性测定

使用C18反相柱,采用线性梯度洗脱从沼水蛙皮肤分泌物中分离纯化出抗菌肽,应用纸片法测定抗菌活性,并测定抗菌肽氨基酸组成.然后进行序列比对和空间结构预测,从抗菌肽的氨基酸序列和空间结构推测抗菌肽的抗菌机制,并展望了抗菌肽的应用前景.     

脊椎动物β-防御素的研究进展

防御素是近年来发现的广泛存在于动植物体内的一类富含精氨酸和半胱氨酸残基的阳离子抗菌肽。脊椎动物的防御素分为α-防御素、β-防御素和θ-防御素3种,其中β-防御素分布区域最为广泛,在脊椎动物的呼吸道、消化道及泌尿生殖道粘膜层有大量表达。其在机体受到感染的早期抑制、抵御和杀灭多种外来病原微生物等方面发挥着不可取代的作用。综述了国内外β-防御素的研究现状,从其蛋白质分子结构、基因的结构及表达调控、抗微生物活性及作用机制、与炎症反应的关系以及作为效应分子和调节分子等角度入手,探讨了脊椎动物β-防御素在免疫应答中的重要作用,并提出了它的应用前景和存在的问题。     

Plectasin is a peptide antibiotic with therapeutic potential from a saprophytic fungus

Animals and higher plants express endogenous peptide antibiotics called defensins. These small cysteine-rich peptides are active against bacteria, fungi and viruses. Here we describe plectasin-the first defensin to be isolated from a fungus, the saprophytic ascomycete Pseudoplectania nigrella. Plectasin has primary, secondary and tertiary structures that closely resemble those of defensins found in spiders, scorpions, dragonflies and mussels. Recombinant plectasin was produced at a very high, and commercially viable, yield and purity. In vitro, the recombinant peptide was especially active against Streptococcus pneumoniae, including strains resistant to conventional antibiotics. Plectasin showed extremely low toxicity in mice, and cured them of experimental peritonitis and pneumonia caused by S. pneumoniae as efficaciously as vancomycin and penicillin. These findings identify fungi as a novel source of antimicrobial defensins, and show the therapeutic potential of plectasin. They also suggest that the defensins of insects, molluscs and fungi arose from a common ancestral gene.     

基于多标签直推学习的抗菌肽及其抗菌功能预测

抗菌肽是广泛存在于生物体内的一类具有广谱抗菌作用的天然多肽,因其不易导致细菌耐药性,已成为医药界开发新型抗菌制剂的主要选择,识别出更多的抗菌肽并预测其抗菌功能具有重要意义.提出了一种基于多标签直推学习的抗菌肽及其抗菌功能的预测方法,该方法利用K-spaced氨基酸对组成方法提取多肽特征,采用多标签学习框架和加权近邻图构建直推预测模型,通过对有标签训练样本和无标签待测样本的共同学习来提升预测性能.该方法不仅能够识别多肽是否为抗菌肽,还能同时预测出抗菌肽所具有的单种或多种抗菌功能,且适用于对多效抗菌肽和普通抗菌肽的预测.数值实验表明,与已有的iAMP-2L预测方法相比,所提方法在全局预测精度和多标签预测性能上均有较大提升.     

抗菌肽的研究进展

抗菌肽具有分子量小、热稳定性好、抗菌谱广等特点,介绍了抗菌肽的组成结构、分类、生物学特性、抗病机制、基因工程、发展前景和存在的问题。     

盐藻尿苷二磷酸葡萄糖脱氢酶(DsUGD)基因的功能预测

盐生杜氏藻（Dunaliella salina）具有极强的耐盐性，藻体含有大量的胡萝卜素、蛋白质以及多糖类化合物．目前，已有研究报道指出蓝藻多糖是其适应高盐、高碱等环境的重要因素；而盐藻多糖的作用尚未见相关研究．尿苷二磷酸葡萄糖脱氢酶（UDP-glucose dehydrogenase，UGD，EC1．1．1．22）是多糖合成中的一个关键酶，它催化产生的UDP-葡萄糖醛酸是多糖合成中的关键前体物质．在微生物中，该酶参与到荚膜多糖的合成，是其致病性原因所在；在高等植物中，UGD参与到半纤维素的合成，与植物细胞壁形成密切相关．盐生杜氏藻是一类低等光合植物，它没有细胞壁和荚膜，因此关于UGD在该物种中的作用有待进一步研究．     

抗菌肽作用机制的研究进展

综述近年来有关抗菌肽抗细菌、肿瘤、病毒作用机制的研究进展。抗菌肽是广泛存在于多种生物中的一类带正电荷的小分子多肽，具有广谱抗菌活性，也具有抗真菌、肿瘤、病毒的活性。已有的研究普遍认为抗菌肽的杀菌机理涉及抗菌肽与细胞膜的相互作用，迄今大部分相关研究都集中在抗菌肽与细胞膜之间的相互作用上，抗菌肽还可以通过抑制细胞内生物大分子的合成来抑制细菌生长。