抗菌肽及抗菌分子机理.ppt
《抗菌肽及抗菌分子机理.ppt》由会员分享,可在线阅读,更多相关《抗菌肽及抗菌分子机理.ppt(15页珍藏版)》请在得力文库 - 分享文档赚钱的网站上搜索。
1、抗菌肽及抗菌分子机理抗菌肽及抗菌分子机理07202 张琳琪张琳琪 冯瑶冯瑶概述概述v抗菌肽抗菌肽(antimicrobial peptides)是具有抗菌活性短肽的总是具有抗菌活性短肽的总称称,这些短肽分子量在这些短肽分子量在20007000左右左右,由由2060个氨基酸残个氨基酸残基组成。这类活性肽多数具有基组成。这类活性肽多数具有强碱性、热稳定性及广谱抗菌强碱性、热稳定性及广谱抗菌等特点。等特点。v随着分子生物学技术的发展随着分子生物学技术的发展,抗菌肽已成为近年来分子免疫抗菌肽已成为近年来分子免疫学和分子生物学的研究热点。学和分子生物学的研究热点。研究的内容包括研究的内容包括:抗菌肽的分
2、抗菌肽的分离与提纯离与提纯,氨基酸序列的分析氨基酸序列的分析,蛋白质构型与功能的关系蛋白质构型与功能的关系;抗抗菌肽的作用机理;应用基因工程克隆和表达抗菌肽基因菌肽的作用机理;应用基因工程克隆和表达抗菌肽基因,改改造合成抗菌肽基因以及动植物的转抗菌肽基因工程等造合成抗菌肽基因以及动植物的转抗菌肽基因工程等,其中其中昆虫抗菌肽基因工程研究最受重视。昆虫抗菌肽基因工程研究最受重视。v这种内源性的抗菌肽经诱导而合成这种内源性的抗菌肽经诱导而合成,在机体抵抗病原在机体抵抗病原体的入侵方面起着重要的作用体的入侵方面起着重要的作用,被认为是生物非特异被认为是生物非特异性免疫功能的重要防御成分。抗菌肽具有广
3、谱杀菌性免疫功能的重要防御成分。抗菌肽具有广谱杀菌作用作用,对某些真菌、原生动物对某些真菌、原生动物,耐药性细菌都有杀灭耐药性细菌都有杀灭作用作用,并可选择性的杀伤肿瘤细胞并可选择性的杀伤肿瘤细胞,抑制乙型肝炎病抑制乙型肝炎病毒等的复制。毒等的复制。抗菌肽的分类抗菌肽的分类迄今为止从不同生物体内诱导获得的抗菌肽已有迄今为止从不同生物体内诱导获得的抗菌肽已有200多种多种,仅从昆虫体内分离得到的就有仅从昆虫体内分离得到的就有170余种。余种。根据结构不同可把抗菌肽分为根据结构不同可把抗菌肽分为5类类:1.单链无半胱氨酸单链无半胱氨酸(Cys)的抗菌肽的抗菌肽,或由无规则卷曲连或由无规则卷曲连接的
4、两段接的两段-螺旋组成的肽。螺旋组成的肽。该类包括天蚕素该类包括天蚕素Cecropins,Ma-gainins等。等。Magainins最初是从最初是从非洲爪蟾的皮肤中发现的非洲爪蟾的皮肤中发现的,它是爪蟾的皮肤在一定的它是爪蟾的皮肤在一定的环境压力下分泌出的抗感染和促进伤口愈合的成分环境压力下分泌出的抗感染和促进伤口愈合的成分,由两个紧密相连的肽链组成由两个紧密相连的肽链组成,每一个肽链有每一个肽链有23个氨个氨基酸基酸,低浓度便可抑制许多细菌和真菌生长。低浓度便可抑制许多细菌和真菌生长。2.富含某些氨基酸残基但不含富含某些氨基酸残基但不含Cys的抗菌肽。的抗菌肽。如富含脯氨酸如富含脯氨酸(
5、Pro)或甘氨酸或甘氨酸(Gly)残基的抗菌肽。如从猪肠内分离的抗残基的抗菌肽。如从猪肠内分离的抗菌肽菌肽PR39中中Pro含量占含量占49%。鞘翅肽。鞘翅肽Coleoptericin和半和半翅肽翅肽Hemiptericin的全序中富含的全序中富含Gly。3.含一个二硫键的抗菌肽含一个二硫键的抗菌肽,该二硫键的位置通常在肽链该二硫键的位置通常在肽链C端。端。如爪蟾皮肤细胞中产生的如爪蟾皮肤细胞中产生的Brevinins。4.有两个或两个以上二硫键有两个或两个以上二硫键,具有具有-折叠结构的抗菌肽。折叠结构的抗菌肽。如如绿蝇防御素绿蝇防御素(Phormindefensin),分子内有分子内有6个
6、个Cys形成形成3个个分子内二硫键分子内二硫键,肽链肽链C末段是带有拟末段是带有拟-转角的反向平行的转角的反向平行的片层。实验证明片层。实验证明,分子中的二硫键在其抗菌作用中至关重分子中的二硫键在其抗菌作用中至关重要。要。5.由其他已知功能较大的多肽衍生而来的具有抗菌活力的肽由其他已知功能较大的多肽衍生而来的具有抗菌活力的肽。抗菌肽的作用机制抗菌肽的作用机制v31胞膜攻击作用v32诱导细胞凋亡v33线粒体攻击作用v34对细胞核染色体的影响v35对癌细胞骨架的断裂作用v36抑制蛋白质及细胞壁合成31胞膜攻击作用胞膜攻击作用v大多数抗菌肽基本的作用机制大多数抗菌肽基本的作用机制是破坏肿瘤细胞或细是
7、破坏肿瘤细胞或细菌质膜结构菌质膜结构,引起细胞内容物大量渗出引起细胞内容物大量渗出,最终导致肿最终导致肿瘤细胞和细菌的死亡瘤细胞和细菌的死亡,而抗菌肽分子的结构特征是保而抗菌肽分子的结构特征是保证上述机制发挥作用的重要基础。证上述机制发挥作用的重要基础。v昆虫天蚕素的抗菌肽分子昆虫天蚕素的抗菌肽分子是通过其两亲性是通过其两亲性-2螺旋上螺旋上的正电荷与细菌细胞膜磷脂分子上负电荷之间的静的正电荷与细菌细胞膜磷脂分子上负电荷之间的静电吸引而结合聚集在质膜上电吸引而结合聚集在质膜上,然后抗菌肽分子中的疏然后抗菌肽分子中的疏水段水段C端端(酰胺基酰胺基)-2螺旋插入到疏水的细菌细胞螺旋插入到疏水的细菌
8、细胞膜中央膜中央,双亲的双亲的-2螺旋留在质膜表面螺旋留在质膜表面,打乱了质膜上打乱了质膜上蛋白质和脂质原有的排列秩序蛋白质和脂质原有的排列秩序,使得膜外正电荷增多使得膜外正电荷增多,超过阈值导致膜去极化。由于抗菌肽分子的超过阈值导致膜去极化。由于抗菌肽分子的-2螺旋螺旋是亲、疏水两亲性的是亲、疏水两亲性的,所以当抗菌肽分子相互聚集在所以当抗菌肽分子相互聚集在一起时可形成离子通道一起时可形成离子通道,导致阳离子外流导致阳离子外流,最后细菌最后细菌失去保护失去保护,不能保持正常的渗透压而死亡。不能保持正常的渗透压而死亡。v从猪小肠中分离得到的抗菌肽从猪小肠中分离得到的抗菌肽(Cecp)也是通过膜
9、攻也是通过膜攻击来完成对细菌的杀伤击来完成对细菌的杀伤,但但其其C端为羧基端为羧基而非酰胺基而非酰胺基,其抗菌谱也有所不同其抗菌谱也有所不同,其其作用机制作用机制主要是通过碱性氨主要是通过碱性氨基酸与细菌外膜表面的磷脂酰头部结合基酸与细菌外膜表面的磷脂酰头部结合,由于分子的由于分子的旋转导致旋转导致Cecp的疏水基与膜的疏水区结合的疏水基与膜的疏水区结合,超过阈超过阈值时值时,则在质膜上形成瞬时小孔则在质膜上形成瞬时小孔,导致菌体内容物溢导致菌体内容物溢出出,菌体裂解死亡。防御素作用于细胞膜菌体裂解死亡。防御素作用于细胞膜,可增加生可增加生物膜的通透性而发挥作用。物膜的通透性而发挥作用。v在人
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 抗菌 分子 机理
限制150内