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抗菌肽概述及抗菌分子机理的研究进展

作者:潘晓亮 等来源:中国猪e网时间:2008-12-22 16:05点击:


         3.3 线粒体攻击作用 Bobek等_】7l以人唾液中提取的抗菌肽MUC7作用于临床常见的真菌、杆菌和球菌,发现MUC'7对真菌和细菌都有很强的杀伤作用。在超微结构中发现线粒体出现肿胀、空泡化、嵴脱落和不规则排列,核膜界限不清,有的核破裂,内容物溢出。这表明抗菌肽MUC7的作用机制可能与抑制肿瘤细胞呼吸有关。Che兀等118]也发现抗菌肽Tachy, plain的作用机制与抑制线粒体相关的casp~ 和casp~ 蛋白有关。Fehlaum 等【19 J发现Thanatin在0.3~0.6 tanol/LB~,就对大肠杆菌表现出强烈的杀菌作用。但当其浓度提高到)0panol/L时,仍然检测不到细胞内K十的泄漏,提示Thanatin不是通过形成离子通道来杀灭细菌。当利用40/mlol/L的Thanatin处理细菌时,1h后可检测到细胞的呼吸作用变弱,6h后完全停止。因此认为Than~in是通过抑制细胞呼吸作用来杀菌的。 3.4 对细胞核染色体的影响以往的研究多集中于抗菌肽对细胞膜的破坏作用。但 tt~iton等¨9J用具有同源性的两种抗菌肽dernk~eptinS4, dem~septinS4(13)作用于HeLa肿瘤细胞株。荧光免疫染发现S4不能进入到肿瘤细胞内部;S4(13)M r较小,可以进入到细胞内部,但: 能结合到细胞核上。对其进行氨基酸序列加工改造后获得的新型抗菌肽PVS4(13)和 RRS4(t3)却具有更强的穿透性,同时也可以结合到肿瘤的细胞核上。结果表明,经这两种改造后的抗菌肽作用后的肿瘤细胞DNA出现断裂,并最终导致死亡。由此推测抗菌肽可以通过直接作用于肿瘤细胞的染色质发挥杀伤作用。 3.5 对癌细胞骨架的断裂作用 CMn等【 0 J研究了天蚕素B、Bl和B3的抗肿瘤作用机制,这3种抗菌肽在空问结构和氨基酸序列上存在着一定差异,但又有一定的同源性。通过作用于体外培养的肿瘤细胞发现,3种抗菌肽都可以使细胞的双分子层发生溶解,微管崩解,肿瘤细胞皱缩、死亡。并且发现这种杀伤作用的效率与3种抗菌肽的空间结构和成分密切相关,证实了抗菌肽不仅可以使细胞膜发生穿孔。而且还可以破坏微管的正常功能。影响细胞骨架的完整性,阻止纺锤丝形成和有丝分裂,进而破坏细胞器,杀伤肿瘤细胞。虽然抗菌肽对肿瘤细胞和工E常人体细胞的细胞骨架均有一定损伤,但后者骨架系统完整,修复快,不会造成不可逆损伤。而肿瘤细胞骨架不完整,经抗菌肽作用后,得不到及时修复,最终导致死亡。 3.6 抑制蛋白质及细胞壁合成 Harder等【2 J发现人的抗菌肽 defensin3能够抑制细菌细胞壁的形成,使细菌不能维持正常的细胞形态而生长受阻,并使细胞壁穿孔,最终导致细菌死亡。在目前发现的抗菌肽多种作用机制中,膜攻击理论被认为是抗菌肽最主要作用机制,然而同一种抗菌肽也可能通过多种途径发挥作用。
        4 抗菌肽研究中存在的问题及其前景 4.1 存在的问题由于抗菌肽的分子小,直接从动植物组织中提取天然抗菌肽时,分离提纯存在一定的困难,故化学合成和基因工程法成为获得抗菌肽的主要手段。但化学合成抗菌肽成本高,而通过基因工程在微生物中直接表达抗菌肽基因时,易被蛋白酶降解,表达产物可能对宿主有害,从而影响了基因的高水平表达。如何提高生产效率、降低成本成为抗菌肽基因工程研究亟待解决的问题之一。另外。与传统抗生索相比,某些抗茵肽的抗菌活性还不够理想,改造已有抗菌肽和设计新抗菌肽分子是提高其活性的有效途径。这就需要进~步研究抗菌肽的结构与活性之间的关系,为抗菌肽分子的改造和设计提供足够的理论依据。 、 4.2 抗菌肽的应用前景抗菌肽与上皮细胞、吞噬细胞、溶酶体等共同构成了机体的非特异性防御系统,在体内具有直接的杀菌活性。由于抗菌肽的高效、广谱抗菌和潜在的抗肿瘤活性等传统抗生素无可比拟的优点,可望成为新型的抗菌和抗肿瘤药物在临床上应用。相信随着对抗菌肽结构与作用机理的不断深入研究,上述问题必将得到解决。新型、高效、低毒、广谱的抗菌肽将会在农业、医药、食品等领域发挥重要的作用,为人类创造巨大的价值。

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