鲎（HOU）源抗菌肽的研究及潜在应用价值.docVIP

鲎(HOU)源抗菌肽的研究及潜在应用价值 谢海伟1 代建国2 郭勇1 金刚2 （深圳职业技术学院 518055，华南理工大学 510640） 摘 要：鲎血细胞来源的抗菌肽，在鲎天然免疫中起到至关重要的作用，它对外源病原菌的抗性作用，降低了鲎活体的治病性，增强了鲎的天然免疫能力。鲎源抗菌肽和其他来源的抗菌肽有许多比拟优势。对鲎源抗菌肽的研究有很重要的实用意义，本文对鲎源抗菌肽的性质、分子结构、基因序列、以及它的制备做了详细的概述，并对它们的潜在应用价值进行了论述。 关键词：鲎 抗菌肽 基因工程制备 应用 中图分类号：Q819 1.鲎的种属及分布 鲎，又称作王蟹、马蹄蟹(horseshoe crab)，是一种生活在海洋中的大型节肢动物，从早古生代的奥陶纪出现至今已有4亿多年的历史，是动物界具有独特进化地位的“活化石”之一。鲎隶属于节肢动物门、有螯肢亚门、肢口纲、剑尾目、鲎科。现存的鲎种类很少，仅存3属4种，分别为美洲鲎(Limulus polyphemus)、东方鲎(Tachypleus tridentatus,)、巨鲎(Tachypleus gigas)和圆尾鲎(Carcinoscorpiusrotundicauda)。它们地理分布也较为狭隘，仅限于北美与东亚及东南亚一带。具体分布（表1）： 表1鲎的种属与分布 鲎种属 地理分布 美洲鲎 东方鲎 巨鲎 圆尾鲎 北美西洋岸 中国、日本、菲律宾等 泰国、印度尼西亚等 马来半岛、印尼等 鲎，属于海洋无脊椎动物缺乏可获得性免疫体系，鲎在抵御外源病原菌侵袭的过程中形成多种天然防御系统，主要包括，血淋巴凝聚系统、酚氧化酶原激活系统、凝集素补体系统、凝血级联反应系统、抗菌肽抗菌蛋白抗菌系统、活性氧形成系统以及细胞吞噬反应系统。在这些防御系统中对抵制病源菌作用最大的应该属于鲎抗菌肽，鲎抗菌肽是一类存在于鲎血细胞中的，具有抗菌活性的阳离子多肽，是鲎体内的具有抗菌活性的多肽总称，存在于鲎血细胞大小颗粒中，包括tachyplesins、polyphemusins、tachystatins、tachycitin和big defensin。其中前四种分布于小颗粒中，后者在大小颗粒中均有分布。 2鲎抗菌肽的结构与性质 2.1东方鲎素（tachyplesins） 1982年日本学者nakanura在鲎血细胞破碎物中发现一种阳离子抗菌肽具有抑制革兰式阳性和阴性菌生长的性质[1]。1988年把这种肽命名为tachyplesinI。含有17个氨基酸残基，分子量为2263kD，等电点PI为12.3，内含有两个二硫键，氨基酸组成由三个重复序列-X1-C-X2-R/K-构成，其中X1为疏水残基，X2为芳香性残基，R/K为碱性残基，从而具有阳离子带电性和两亲性。C末端具有精氨酸的??酰胺基，这种结构有利于抗菌肽的结构稳定性。（如表2）它的二级结构为，二个逆向平行的?折叠通过一个?转角结构连接起来，其中五个疏水侧链位于一侧，六个阳离子侧链位于另一侧（如图?）[9]。随后1989年Miyata又发现tachyplesinI的类似物tachyplesinII，两者不同出在于，前者第一位的K和第十五位的R在后者中正好被R和K所代替。TachyplesinI. II均对革兰氏阳性和阴性菌有抑制作用，另外对真菌、肿瘤细胞、病毒也有抑制作用[2，3]。它们的结构如表2： 表2 鲎素抗菌肽类似物一级结构对照 鲎素抗菌肽 氨基酸组成 东方鲎素TachyplesinI NH2-K-W-C-F-R-V-C-Y-R-G-I-C-Y-R-R-C-R-CONH2 东方鲎素TachyplesinII NH2-R-W-C-F-R-V-C-Y-R-G-I-C-Y-R-K-C-R-CONH2 美洲鲎素Polyphenusin1 NH2-R-R-W-C-F-R-V-C-Y-R-G-F-C-Y-R-K-C-R-CONH2 美洲鲎素PolyphenusinII NH2-R-R-W-C-F-R-V-C-Y-K-G-F-C-Y-R-K-C-R-CONH2 改造鲎素T22 NH2-R-R-W-C-Y-R-K-C-Y-K-G-Y-C-Y-R-K-C-R-CONH2 鲎源肽TachystatinA YSRCQLQGFNCVVRSYGLPTIPCCRGLTCRSYFPGSTYGRCQRF/YCONH2 鲎源肽TachystatinB1 YVSCLFRGARCRVYSGRSCCFGYYCRRDFPGSIFGTCSRRNFCONH2 鲎源肽Tachys