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抗微生物肽

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多种多样的抗微生物肽
多种多样的抗微生物肽

抗微生物肽(Antimicrobial peptides,AMPs)又称宿主防御肽(host defense peptides,HDPs),是先天免疫反应进化过程中相对保守的成分。在所有生物类别都有抗微生物肽。

抗微生物肽是强效、广谱的抗生素,可望成为新型治疗剂。实验证明抗微生物肽能杀死革兰氏阴性菌革兰氏阳性菌(包括那些对常规 抗生素有抗药性的菌种), 分枝杆菌(包括结核杆菌),具外套膜病毒,真菌,甚至转化的细胞或癌细胞。不同于许多传统的抗生素,抗微生物肽还可以作为免疫调节剂以提高免疫力。

结构

抗微生物肽是很小的蛋白质,一般在12至50个氨基酸残基。这些抗微生物肽有两个或两个以上的由精氨酸,赖氨酸,和(在酸性环境中的)组氨酸提供的正电残基。一般有多于百分之五十的疏水性氨基酸残基[1][2]。这些分子的二级结构包括α-螺旋, β-折叠层、β发卡结构及延伸片段。

抗菌

抗菌肽可以同时具有多种活性,包括抗革兰氏阳性细菌、抗革兰氏阴性细菌、抗真菌、抗病毒、抗寄生虫和抗癌活性。大数据分析所有的抗菌活性中,两极性和电荷最能区分,胜肽是否具抗革兰氏阴性细菌之活性[3]。这意味着具有抗革兰氏阴性细菌活性的抗菌肽可能更喜欢甚至需要强的两亲性和净正电荷。

抗微生物肽的杀菌方式多种多样。包括干扰破坏细菌膜,干扰细菌代谢或直接作用于胞浆成分。当然,在许多情况下确切的杀菌机制不详。与许多传统的抗生素不同,抗微生物肽似乎是以杀菌为主而非抑菌。

免疫

除了直接杀死细菌,抗微生物肽也有一些免疫调节功能,可参与清除感染,包括能够改变宿主基因的表达,作为类趋化因子或诱导趋化因子的产生,抑制内毒素诱导的炎性细胞因子产生,促进伤口愈合, 调制树突状细胞的反应和调节免疫细胞的适应性免疫反应。动物模型实验表明,宿主抗微生物肽,不仅可以清除感染还能预防感染。

治疗潜力

这些抗微生物肽为发展新型的治疗药物的最佳候选。与传统的抗生素相比之下, 抗微生物肽似乎没有抗药性,杀菌谱广,杀菌时间短暂。根据一些自然的多抗微生物肽及其衍生物,已开发出一些新型抗感染药物用以治疗各类感染如口腔粘膜溃疡, 囊性纤维化的肺部感染与,和局部的皮肤感染.

数据库

针对抗菌胜肽,提供相关资讯的研究型数据库,如:dbAMP [1] 。 dbAMP 为一个综合型抗菌胜肽数据库,其中所包含的资讯有抗菌胜肽蛋白质序列、名称、物种来源、抗菌物种分类、抗菌胜肽的物理性质、是否经实验研究证明以及蛋白质结构分析与图形化等资讯,此些数据库同时也提供抗菌胜肽等预测工具,供使用者浏览、分析及研究应用。

参考文献

  1. ^ Papagianni, M. 2003. Ribosomally synthesized peptides with antimicrobial properties: biosynthesis, structure, function, and applications. Biotechnol Adv 21:465.
  2. ^ Sitaram, N., and R. Nagaraj. 2002. Host-defense antimicrobial peptides: importance of structure for activity. Curr Pharm Des 8:727.
  3. ^ Chien-Kuo Wang; Ling-Yi Shih; Kuan Y. Chang.(2017-11-22). "Large-Scale Analysis of Antimicrobial Activities in Relation to Amphipathicity and Charge Reveals Novel Characterization of Antimicrobial Peptides". Molecules 2017, 22(11), 2037; doi:10.3390/molecules22112037页面存档备份,存于互联网档案馆). MID: 29165350页面存档备份,存于互联网档案馆

外部链接

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