抗菌肽1--课件.pptVIP

抗菌肽的研究进展 主 讲：俞琦 第二组：但汉福 俞琦 邱飞 王亚力 徐成斌 姜影 抗菌肽( antibacterial peptides)： 是具有抗菌活性的一类多肽, 广泛存在于生物界。抗菌肽对肿瘤细胞有广谱杀伤作用, 其抗瘤谱包括宫颈癌、髓样白血病、乳腺癌、成神经细胞瘤等。 抗菌肽由于其特殊的抗肿瘤机制, 不易产生耐药性, 以及对哺乳动物正常细胞毒性较低等特点, 已经成为抗肿瘤药物研发的热点之一。 抗菌肽是机体天然免疫系统的重要组成部分，一般由20 － 60 个氨基酸组成，分子量在1 － 7 kD 左右，具有广泛的抗微生物活性，对革兰氏阳性菌、革兰氏阴性菌、真菌、原生生物、某些病毒和肿瘤均表现出较强的抑制作用，其独特的抗菌机制可较好地解决病原微生物对抗生素不断增强的抗性问题。 抗菌肽除抗肿瘤外，在其他动植物抗病性的研究方面都已经取得了一定的进展，在食品防腐，鲜花保鲜和动物饲料添加剂等方面的应用研究也正在进展之中，前景应该很好。 抗菌肽的抗肿瘤机制研究进展 膜裂解作用： 抗菌肽分子通过静电作用结合于细胞膜带负电荷的磷脂双层，使磷脂双层局部变薄;然后在细胞膜电势的作用下，抗菌肽分子的疏水部分插入细胞膜，而其两性分子α-螺旋插入膜内，多个抗菌肽分子共同形成离子通道，使膜通透化;最终改变细胞膜的通透性及细胞能量状态，导致细胞膜去极化，呼吸作用受到抑制以及细胞ATP含量严重下降，导致靶细胞死亡。 对线粒体攻击作用： 当抗菌肽MUC7作用于细菌时，在其超微结构中发现线粒体出现肿胀、空泡化、嵴脱落、内容物溢出等现象，因此认为MUC7等抗菌肽的作用机制可能与抑制细胞呼吸有关。 对染色体的破坏作用 ： 此类抗菌肽并不破坏膜结构，而是穿过细胞膜或核膜使瘤细胞的DNA发生断裂，从而引起细胞死亡。 对癌细胞骨架的断裂作用 ： 肿瘤细胞的细胞骨架系统发育不完善，抗菌肽可以插入到细胞质膜，使细胞的双分子层发生溶解、微管崩解，破坏肿瘤细胞骨架的完整性。 真核生物细胞膜富含膜蛋白和胆固醇，特别是胆固醇的存在维持了细胞膜的稳定性，因此，对哺乳动物正常的细胞破坏作用不明显。 另外，哺乳动物细胞中微丝、微管和质膜内层存在许多结合位点，这种高度发达的细胞骨架结构抵抗了抗菌肽的破坏作用。 其他作用机制 ： 通过荧光免疫法和Western blotting研究发现，抗菌肽可以促进凋亡相关蛋白及其配体的表达，通过诱导细胞凋亡杀死肿瘤细胞。 抗菌肽在动植物病害方面的应用 抗菌肽在农业上的应用，主要是用于转化农作物培育抗病品种。 在国内，黄大年等利用cecropinB基因转化水稻，得到了一些对水稻细条病具有不同抗性的植株。 Huang等的研究表明将cecropin类多肽MB－39基因与大麦、淀粉酶信号肽基因融合后转入烟草中，所得植株野火病的抗性增强。 抗马铃薯青枯病、烟草抗青枯病及水稻抗白叶枯病等研究都已有良好的开端。 抗菌肽动物转基因的研究进展 Possani等的研究表明，在蚊子体内表达Shiva-3可以抑制疟疾的传播 ； Durasu1a等通过在长红猎蟋的共生菌中表达CecropinA明显减少了其体内锥虫的数量； Reed等将Shiva-Ia转入小鼠中，转基因小鼠对布鲁氏杆菌的抵抗力显著增强，这为人工培育抗病饲养动物新品种提供了新思路 。 中国科学院昆明动物研究利用小鼠构建了痤疮动物模型，研究了金环蛇来源的抗菌肽的体内抗痤疮效果，结果表明，该抗菌肽具有良好的体内痤疮治疗作用 鱼类抗菌肽的研究进展 鱼类抗菌肽是鱼体非特异性免疫系统的重要 组成部分, 当鱼体受到损伤或病原微生物侵袭时,能迅速产生抗菌肽以预防和杀伤病原微生物的入侵。 其合成速度快, 在体内扩散迅速、灵活的特点是其他大分子蛋白质(如抗体等) 和免疫细胞所不具备的。 对革兰氏阳性菌、革兰氏阴性菌和真菌都具有杀伤活性，最小抑制浓度常在0.5~2mmol/L。 展望 要进一步加速对抗菌肽的开发应用，必须解决以下3个问题： ⑴抗菌肽的来源： 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，分离提纯有一定的困难，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 ⑵如何改造抗菌肽： 与传统抗生素相比，某些抗菌肽的抗