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1、抗菌肽的生物活性及其研究進(jìn)展郭夢(mèng)雨（四川農(nóng)業(yè)大學(xué)四川雅安625014）摘要：抗菌肽是生物界廣泛存在的一類生物活性肽。它具有抗菌、抗真菌、抗病毒作用，甚至對(duì)癌細(xì)胞有殺傷作用。本文簡(jiǎn)要綜述了抗菌肽的生物活性及其作用機(jī)理，并闡述了抗菌肽在轉(zhuǎn)基因研究、生物飼料添加劑以及藥用研究中的作用及應(yīng)用前景。關(guān)鍵詞：抗菌肽、生物活性、轉(zhuǎn)基因、醫(yī)藥ThebiologicalactivityofantimicrobialpeptidesandtheirresearchprogressGuoMengyu(SichuanAgriculturalUniversity,YaanSichuan
2、625014)Abstract:Antimicrobialpeptidesarewidelyexistinorganismandbiologicalactivepeptide.Ithasantibacterial,antifungal,antiviraleffect,evenhaveakillingeffectoncancercells.Thispaperbrieflysummarizesthebiologicalactivityandthemechanismofantimicrobialpeptides,andtheroleofantibacterialpe
3、ptidesintransgenosisresearch,biologicalfeedadditivesandpharmaceuticalresearchandapplicationprospects.KeyWords:antimicrobialpeptides,biologicalactivity,transgenosis,medicine序言抗菌肽(Antimicrobialpeptides,AMPs)又稱抗微生物肽或肽抗生素，原指昆蟲體內(nèi)經(jīng)誘導(dǎo)而產(chǎn)生的一類分子量在4KD左右，具有抗菌活性的堿性多肽物質(zhì)?，F(xiàn)在，廣義上的抗菌肽是指存在于生物體內(nèi)具有抵抗外界微
4、生物侵害，消除體內(nèi)突變細(xì)胞的一類小分子多肽[1]。抗菌肽具有分子量小、水溶性好、耐熱性強(qiáng)、無(wú)免疫原性、抗菌譜廣等特點(diǎn)，極有可能成為一種高效、低毒并且無(wú)殘留危害的抗菌、抗病毒、抗癌新藥，甚至可以通過(guò)基因工程的方法將抗菌肽基因?qū)胫参?、?dòng)物和微生物體內(nèi)，用于大批量生產(chǎn)或進(jìn)行動(dòng)植物的抗病育種[2]?？咕脑趧?dòng)植物及微生物體內(nèi)分布廣泛[3]，是天然免疫防御系統(tǒng)的一部分?？咕暮统Ｒ?guī)的抗生素不同，它是某個(gè)特定基因編碼的蛋白產(chǎn)物，因此具有獨(dú)特的抗菌機(jī)制[4]。1抗菌肽的來(lái)源和分類20世紀(jì)70年代，瑞典科學(xué)家G.Boman[5]等人第一次從惜古比天蠶蛹中誘導(dǎo)分離得到一種殺菌
5、肽，并將其命名為cecropin。此后,各國(guó)科學(xué)家都對(duì)這種新型的不同于以往抗生素類的抗菌物質(zhì)產(chǎn)生了濃厚的興趣，短短三十多年間已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了1700多種抗菌肽[6]。目前，抗菌肽正以其獨(dú)特和優(yōu)異的性能，而受到越來(lái)越廣泛的關(guān)注?？咕牡姆诸愔饕鶕?jù)其化學(xué)組成、二級(jí)結(jié)構(gòu)、以及功能來(lái)劃分，Hoffman[7]將抗菌肽根據(jù)空間結(jié)構(gòu)分為線肽和環(huán)肽兩類，隨后Bomalm[8]根據(jù)抗菌肽基因研究的成果，將抗菌肽分為四大類：不含半胱氨酸的線肽；含等量半胱氨酸的抗菌肽；富含1-2種氨基酸的線肽；高突變的防御肽。根據(jù)其活性還可以分為抗細(xì)菌肽、抗真菌肽、抗病毒肽、抗腫瘤肽、抗原蟲肽等[9
6、]。2作用機(jī)理及特點(diǎn)2.1抗細(xì)菌活性關(guān)于抗菌肽的作用機(jī)理，不同的學(xué)者提出了不同的看法[10]。目前研究得最為清楚的是膜滲透機(jī)理，認(rèn)為抗菌肽是利用自身的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，在細(xì)菌細(xì)胞膜上形成電勢(shì)依賴性通道，改變細(xì)胞膜的通透性，造成細(xì)胞內(nèi)容物外泄而死亡。具體過(guò)程是抗菌膚分子通過(guò)其兩親性α-螺旋上的正電荷與細(xì)菌細(xì)胞質(zhì)膜磷脂分子上的負(fù)電荷之間的靜電吸引而結(jié)合在質(zhì)膜上，緊接著抗菌膚分子中的疏水端插入到質(zhì)膜中，之后α-螺旋也插入到質(zhì)膜中，這樣就打亂了質(zhì)膜上蛋白質(zhì)和脂質(zhì)原有的排列秩序，使細(xì)菌失去了膜勢(shì)，不能保持正常的滲透壓而死亡[11]。圖1抗菌肽的作用機(jī)理多數(shù)抗菌肽對(duì)革蘭陽(yáng)性菌，革
7、蘭陰性菌及真菌有較廣的抗菌活性，尤其對(duì)耐藥菌株有明顯的殺滅作用，且不破壞生物體細(xì)胞，無(wú)免疫原性[12]。Eduard等[13]研究發(fā)現(xiàn)，與靜電聚肽相比，兩親性抗菌肽能夠更迅速地攻擊細(xì)胞膜的水脂界面，從而導(dǎo)致細(xì)胞膜失活。Verardi等[14]通過(guò)核磁共振光譜技術(shù)對(duì)distinctin的脂質(zhì)電荷和兩親性進(jìn)行分析，研究推斷，高濃度的抗菌肽會(huì)對(duì)細(xì)胞膜產(chǎn)生破壞作用或形成空洞，而瓦解細(xì)胞是通過(guò)其他的機(jī)制完成的。也有學(xué)者認(rèn)為抗菌肽作用于膜蛋白，蛋白質(zhì)凝集失活，細(xì)胞膜變性，形成離子通道，改變了膜的通透性，從而阻礙生物大分子的合成?？傊咕氖鞘辜?xì)菌細(xì)胞質(zhì)膜通透性增大而導(dǎo)致
8、細(xì)菌死亡的[15]。對(duì)于不同類別的抗菌
