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抗菌肽的來源種類

瀏覽量：5588 ｜ 2024/4/26 10:12:35

1 抗菌肽的來源

到目前為止，已發(fā)現(xiàn)了2600多種抗菌肽，它們分布廣泛，病毒，細菌、真菌，魚類，鳥類，昆蟲，兩棲動物，軟體動物和哺乳動物等生物中均有分布。

1.1 微生物抗菌肽

微生物抗菌肽有細菌抗菌肽和病毒抗菌肽2類。其中，來自細菌的抗菌肽也被稱為細菌素，細菌素是在代謝過程中某些細菌通過蛋白分子產(chǎn)生途徑生成的一類帶有殺菌生物活性的多肽分子或前體多肽分子，通常這些多肽分子都是一些陽離子氨基酸鏈，具有疏水性或兩親性。根據(jù)生物化學性質(zhì)，細菌素可分為 3 類：I類細菌素、Ⅱ類細菌素和Ⅲ類細菌素。其中，I類細菌素又被稱為硫醒抗生素，分子質(zhì)量小于5 ku ，氨基酸數(shù)量大概在 19 ~ 38 個，具有黏膜活性，耐熱性也較好，其結構中含有少見的硫醚氨基酸，如羊毛硫氨酸和 β-甲基羊毛硫氨 (β _methyllanthione），分為 A型lan-tibiotics和B型lantibiotics共2類。Ⅱ類細菌素是近年來發(fā)現(xiàn)的一類被稱為乳酸細菌素的細菌抗菌肽，基于它們的生物學性質(zhì)和理化特性，可作為食品保藏劑。與I類細菌素相比，Ⅱ類細菌素的分子質(zhì)量稍�。�4~ 6 ku），具有熱穩(wěn)定性，又可以分為 4 小類。Ⅲ類細菌素是由細菌的前蛋白轉(zhuǎn)位醇分泌的，分子質(zhì)量大于 30 ku，耐熱性好。另一類是病毒抗菌肽，這一類抗菌肽目前發(fā)現(xiàn)種類比較少。其中，LLPs 是由人類缺陷病毒1型（HIV_ 1）跨膜蛋白的C末端序列編碼的慢病毒細胞溶解肽，對微生物和細胞毒性作用很強；LLPs 精氨酸含量高且不含賴氨酸。大多數(shù)情況下，微生物抗菌肽是以環(huán)狀結構存在的。

1.2植物抗菌肽

植物抗菌肽對植物病原體以及感染人的細菌病原體都有活性作用，是植物防御系統(tǒng)的屏障，被認為是具有重要應用前景的抗生素類多肽。常見的植物抗菌肽有硫素、防御素、環(huán)肽類蛋白、脂質(zhì)轉(zhuǎn)移蛋白、細胞穿透肽、蛻皮素等，它們具有相似的特征，如帶有正電荷、具有二硫鍵（穩(wěn)定蛋白結構)作用的靶位點都位于細胞外膜等。

1.3昆蟲抗菌肽

昆蟲是生物界中種類最豐富的生物，大約有100 多萬種，同時具有很強的適應能力和發(fā)達的防御機制�？咕氖抢ハx在受到外界環(huán)境刺激時，由血淋巴或機體相關部位產(chǎn)生的一類多肽，其是昆蟲體液免疫系統(tǒng)的有機組成部分，在整個免疫系統(tǒng)中發(fā)揮著重要作用，其脂肪體（功能類似于哺乳動物的肝臟）分泌的抗菌肽對各系統(tǒng)的病原體起抑制作用。迄今為止，在昆蟲體內(nèi)分離到的抗菌肽大約有200多種，這些多肽根據(jù)其抗菌機制及氨基酸的序列組成被分為5種：cecropins 、溶菌醇、防御素、富含甘氨酸的多肽及富含脯氨酸的多肽。

1.4兩棲動物抗菌肽

兩棲類動物的皮膚外露、濕度較高，并具有一定的呼吸功能，這種形態(tài)及生理的特異性要求其僅能在潮濕的環(huán)境中生存，這同是一些病原微生物生存的極佳環(huán)境。為了開拓和適應廣闊的棲息地及多樣的生態(tài)環(huán)境，通過不斷地選擇進化，兩棲類動物最終形成了可抵御病原微生物的防御系統(tǒng) 。皮膚腺體釋放的先天性免疫的重要效應分子—抗菌肽，在兩棲類動物受到腎上腺素、應激、外傷等因素刺激時，在兩棲類動物的免疫防御機制中有重要效應。經(jīng)過長期進化，抗菌肽基因出現(xiàn)了多重復制和突變，產(chǎn)生出大量結構和種類繁多的抗菌肽。目前，已有1400 種抗菌肽從兩棲類動物皮膚分泌物中分離出來，不同來源的分泌物中含有不同的抗菌生物活性分子。兩棲動物抗菌肽根據(jù)其結構特點可分為 2 類：含有分子內(nèi)二硫鍵的環(huán)狀抗菌肽和具有C-螺旋結構的線性抗菌肽。

1.5哺乳動物抗菌肽

哺乳動物體內(nèi)抗菌肽只對外源性病原菌具有殺傷作用，而對動物體自身正常細胞無害。哺乳動物抗菌肽主要存在于黏膜的上皮細胞和中性粒細胞及皮膚，如呼吸道中的表面活性物質(zhì)陰離子抗菌肽，上皮組織中的防御素，這些抗菌肽與吞噬細胞共同建立了機體的第一道防線。哺乳動物抗菌肽主要分為 2 類，即防御素（defensins）和 cathe-licidins。研究最多的防御素類抗菌肽，是抗菌肽家族最大的一類。哺乳動物防御素分為 C-defensins 和 β-defensins兩大類。

1.6海洋生物抗菌肽

海洋是生命的起源地，也是生物的巨大生存地，推算得知，全球約1/2 的生物生活在海洋中。這一巨大生物庫中蘊藏著豐富的抗菌活性物質(zhì)，此前已證明，種類繁多的海洋生物能產(chǎn)生多種多樣的抗菌肽，其中關于海洋動物抗菌肽的研究占大多數(shù) 。海洋脊椎動物中以魚類分泌抗菌肽報道最多，因其身體結構的特異性，抗菌肽主要分泌到海洋魚類的黏液層，其作為非特異性免疫系統(tǒng)的第一道屏障，將致病細菌在進入生物機體前殺滅。海洋生物抗菌肽具有合成分泌迅速，擴散速度快和靈活等特點，是其他免疫系統(tǒng)成分作用功能所不及的。海洋無脊椎動物如軟體動物、被囊動物、甲殼動物等主要依靠體液免疫和細胞反應的先天免疫機制作為防御系統(tǒng) 。而其中抗菌肽作為先天免疫防御系統(tǒng)的一個重要組成成分，能快速和即時地對入侵的病原微生物做出反應。

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