抗菌肽
抗菌肽 性质
| 储存条件 | −20°C |
|---|---|
| 溶解度 | 溶于二甲基亚砜 |
| 形态 | 冻干粉 |
| 颜色 | 白色至米白色 |
| 序列 | H-Ala-Leu-Trp-Lys-Thr-Met-Leu-Lys-Lys-Leu-Gly-Thr-Met-Ala-Leu-His-Ala-Gly-Lys-Ala-Ala-Leu-Gly-Ala-Ala-Ala-Asp-Thr-Ile-Ser-Gln-Gly-Thr-Gln-OH |
抗菌肽 用途与合成方法
人们相继从细菌、真菌、两栖类、昆虫、高等植物、哺乳动物乃至人类中发现并分离获得具有抗菌活性的多肽。由于这类活性多肽对细菌具有广谱高效杀菌活性，因而命名为“antibacterial pepitides，ABP”，中文译为抗菌肽，其原意为抗细菌肽。
天然抗菌肽是从明串球菌中分离出来的胜肽，具有天然的抑菌活性，同时又不刺激肌肤。
天然抗菌肽是将明川球菌和萝卜根一起发酵得到的产物，明川球菌本身是一类乳酸菌，在发酵过程中产生的抗菌肽对常见的细菌,真菌具有广泛的抑制作用,是目前主流的生物抑菌产品，广泛用于护肤品中。不仅如此，抗菌肽还能提升肌肤保湿功能，帮助修复伤等等。 抗菌肽依其结构可分为多种类型，可将其分为5类：
(1) 单链无半胱氨酸残基的α-螺旋，或由无规卷曲连接的两段α-螺旋组成的肽；
(2) 富含某些氨基酸残基但不含半胱氨酸残基的抗菌肽；
(3) 含1个二硫键的抗菌多肽；
(4) 有2个或2个以上二硫键、具有β-折叠结构的抗菌肽；
(5) 由其它已知功能的较大的多肽衍生而来的具有抗菌活性的肽。 （1）广谱抗菌活性：抗菌肽可以快速查杀靶标，并且其中很多是纯天然的肽，使它迅速成为潜在的治疗药物，抗菌肽的治疗范围为:革兰氏阴性细菌、革兰氏阳性细菌、真菌、寄生虫、肿瘤细胞等
（2）提高免疫力、加速伤口愈合过程：某些抗菌肽对部分病毒、真菌、原虫和癌细胞等有杀灭作用。
（3）水溶性好，分子量大：天然抗菌肽通常是由30多个氨基酸残基组成的碱性小分子多肽，水溶性好，分子量大约为4000道尔顿左右。大部分抗菌肽具有热稳定性，在l00℃下加热10～15min仍能保持其活性。多数抗菌肽的等电点大于7，表现出较强的阳离子特征。
（4）稳定性：抗菌肽对较大的离子强度和较高或较低的pH值均具有较强的抗性。此外，部分抗菌肽尚具备抵抗胰蛋白酶或胃蛋白酶水解的能力。
（5）择性免疫激活和调节功能：对败血症有良好的预防和保护作用。传统抗生素的滥用导致临床上出现各种耐药菌株，严重危害人类健康。败血症是由细菌感染引起的，伴随有全身性炎症反应综合症状的一种危重疾病。病原微生物感染诱导促炎症因子大量释放，导致多种重要器官衰竭，具有较高死亡率。 （1）昆虫抗菌肽 昆虫是种群最大的生物种类,抗菌肽的数量难以估量。现在,仅在鳞翅目、双翅目、鞘翅目和蜻蜓目等8个目的昆虫中发现超过200多种昆虫抗菌肽类物质,仅从家蚕这一种昆虫获得了40个抗菌肽基因。
（2）哺乳动物抗菌肽 1989年, 首次从猪小肠中分离到哺乳动物抗菌肽Cecropin P1。目前,从猪中分离出至少18种,绵羊中至少30种,牛中至少30种抗菌肽。人类机体中发现的防御素属于抗菌肽中的一个大家族,根据其氨基酸的空间结构和分泌部位的差别又分为三大类:人α-防御素(humandα-defensin)、人β-防御素(human β-defensin, HβD)、人θ-防御素(humanθ-defensin)[5],现已发现人防御素达35种以上,其中非常重要的防御素有10种。
（3）两栖动物抗菌肽 两栖类动物裸露的具多种功能,在皮肤的分泌物中存在的大量皮肤活性肽具有多样的生物学活性,其中大多数多肽类物质均具有一定的抗微生物活性,在进化上是一类非常古老而有效的天然防御物质,往往归为抗菌肽。在非洲爪蟾中就有十多种抗菌肽,不仅在皮肤颗粒腺表达,也有存在于胃粘膜和小肠道细胞。在非洲爪蟾皮肤中发现的小分子抗菌肽———爪蟾素(magainins)是较早发现的两栖动物抗菌肽,具有很高的抗菌活性,此后相继发现了多种蛙类抗菌肽。据不完全统计,目前已经从无尾两栖动物8个属约40多种两栖类动物的皮肤中提取出了数百种抗菌肽,APD数据库中就收录了其中的548种。大量研究发现蛙类抗菌肽具有协同效应,但不同的蛙类抗菌肽很少具有同源性。
（4）鱼类、软体动物、甲壳类动物来源的抗菌肽 1986年,从豹鳎分离到一种含有35个氨基酸残基抗菌肽Pardaxin是最早从鱼类分离得到的两亲性阳离子α螺旋结构具有穿膜作用的多肽,该肽是离子型神经毒素,由该肽衍生出了一系列具有比蜂毒素抗菌活性更强,溶血活性更低的抗菌活性肽。1998年, 报道了鲶(Parasilurus asotus)受伤时上皮粘膜细胞层分泌一种19个氨基酸残基的组蛋白H2A抗菌肽parasinⅠ,具有广谱强抗菌活性,其抗菌活性是蛙皮素mainin 2的12~100倍。目前,从鱼类分离得到49种以上抗菌肽。防御素是贻贝等海洋软体动物的重要抗微生物肽,迄今发现的贻贝防御素根据其初级结构、性质和共有的半胱氨酸序列分为Defensin、mytilin和myticin 3种。虾经细菌感染后可诱导多种基因表达,其中含有多种抗菌肽基因。自1997年首次报道甲壳动物抗菌肽氨基酸全序列以来,从甲壳类动物如对虾血细胞中分离出多种抗菌肽。
（5）植物抗菌肽 植物中也存在一些结构上与昆虫、哺乳动物防御素结构相似的植物抗菌肽,称为植物防御素。大多数植物抗菌肽对植物病原具有良好活性,部分植物抗菌肽对革兰氏阳性菌、阴性菌、真菌、酵母及哺乳动物细胞均有毒性。Thi-onins是最早从植物中分离的抗菌肽。
（6）细菌抗菌肽 细菌抗菌肽又称细菌素(bacteriocin),包括阳离子肽和中性肽,革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌均可分泌。细菌中已发现的抗菌肽有杆菌肽(Bacitracin)、短杆菌肽S(Gramicidin S)、多粘菌素E(Polymyxin E)和乳链菌肽(Nisin)4种类型。目前,APD数据库中就收录的细菌素有119种,其中乳酸链球菌肽nisin是由乳球菌产生的含3~4个氨基酸残基的短肽,它是一种耐酸性物质,即使在胃这样低pH环境中稳定性也很高,能抑制革兰氏阳性菌如梭状芽孢杆菌和李氏杆菌。Bacillus spp.产生的杆菌肽mersacidin对“超级耐药菌”———耐甲氧西林葡萄球菌(MRSA)具有良好的抑制作用,通过腹腔给药可以清除MRSA感染小鼠血液、肺、肝、肾、脾等脏器中的细菌,并且对小鼠各器官没有造成明显的损害。 （1）临床药物：因为一些毒性更强的多肽和脂多肽，如短杆菌肽S，多粘菌素B已被用于制造皮肤软膏。这些多肽也可用于那些常规抗生素和常规疗法无效的地方。利用粉剂的方法治疗肺部感染是一个很有前途的发展方向。口服药物可能会被用于治疗肠道感染，nisin正在进行抗螺旋杆菌的临床试验。
（2）农业上应用：主要是用于转化农作物培育抗病品种。由于抗菌肽对多种植物病原菌有杀菌活性，将抗茵肤基因导人植物体内表达可望提高其抗病能力。
（3）预防癌症和抗病毒：抗菌肽对正常哺乳动物细胞无不良影响，但对癌细胞株，部分病毒则有明显杀伤作用。这预示抗菌肽在治疗及方面具有良好的应用前景。
（4）物品防腐：抗菌肽在食品防腐，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。 Dermaseptin是从青蛙皮肤分离的多肽，对细菌，真菌和原生动物表现出有效的抗菌 (antimicrobial) 活性。
Dermaseptin is a water-soluble, thermostable, and nonhemolytic peptide endowed with highly potent antimicrobial activity against pathogenic fungi at micromolar concentration. Circular dichroism spectra of dermaseptin in hydrophobic media indicated 80% alpha-helical conformation, and predictions of secondary structure suggested that dermaseptin can be configured as an amphiphatic alpha-helix spanning over residues 1-27, a structure that perturbs membrane functions regulating water flux. Dermaseptin exerts a lytic action upon bacteria, protozoa, yeasts, and filamentous fungi at micromolar concentrations. Molecular elements responsible for the exceptional antimicrobial potency of dermaseptin are to be traced to the NH2-terminal alpha-helical amphipathic segment spanning residues 1-18 of the molecule. Dermaseptin (5-100 μg/ml; 48 hours) inhibits by 100% the proliferation of most microorganisms tested, including Gram-positive or Gram-negative bacteria, parasites, yeasts, and filamentous fungi, at micromolar concentrations. Dermaseptin (5-100 μg/ml; 48 hours) does not inhibit the proliferation of human KJ3 cells after a 48 h incubation, and dermaseptin treatment for 1 h does not permeate guinea pig lymphocytes up to the highest concentration assayed (200 μg/ml). Hemolysis of rabbit erythrocytes occurrs after 1 h of treatment at doses above 200 μg/ml, with 50% hemolysis at 350 μg/ml. Dermaseptin has antimicrobial activities and is against Aeromonas cauiae , Pseudomonas aeroginusa , Escherichia coli , Enterococcus faecalis , L. mezicana (NF α strain) and Microsporum canis (IP1194) with MIC values of 50 μg/ml; 100 μg/ml; 25 μg/ml; 15 μg/ml; and 50 μg/ml, respectively.
纯度(HPLC) ≥95.0%
醋酸根含量5.0%～12.0%
水分含量≤8.0%
肽含量≥75.0%
