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抗菌肽的来源种类

浏览量：6298 ｜ 2024/4/26 10:12:35

1 抗菌肽的来源

到目前为止，已发现了2600多种抗菌肽，它们分布广泛，病毒，细菌、真菌，鱼类，鸟类，昆虫，两栖动物，软体动物和哺乳动物等生物中均有分布。

1.1 微生物抗菌肽

微生物抗菌肽有细菌抗菌肽和病毒抗菌肽2类。其中，来自细菌的抗菌肽也被称为细菌素，细菌素是在代谢过程中某些细菌通过蛋白分子产生途径生成的一类带有杀菌生物活性的多肽分子或前体多肽分子，通常这些多肽分子都是一些阳离子氨基酸链，具有疏水性或两亲性。根据生物化学性质，细菌素可分为 3 类：I类细菌素、Ⅱ类细菌素和Ⅲ类细菌素。其中，I类细菌素又被称为硫醒抗生素，分子质量小于5 ku ，氨基酸数量大概在 19 ~ 38 个，具有黏膜活性，耐热性也较好，其结构中含有少见的硫醚氨基酸，如羊毛硫氨酸和 β-甲基羊毛硫氨 (β _methyllanthione），分为 A型lan-tibiotics和B型lantibiotics共2类。Ⅱ类细菌素是近年来发现的一类被称为乳酸细菌素的细菌抗菌肽，基于它们的生物学性质和理化特性，可作为食品保藏剂。与I类细菌素相比，Ⅱ类细菌素的分子质量稍小（4~ 6 ku），具有热稳定性，又可以分为 4 小类。Ⅲ类细菌素是由细菌的前蛋白转位醇分泌的，分子质量大于 30 ku，耐热性好。另一类是病毒抗菌肽，这一类抗菌肽目前发现种类比较少。其中，LLPs 是由人类缺陷病毒1型（HIV_ 1）跨膜蛋白的C末端序列编码的慢病毒细胞溶解肽，对微生物和细胞毒性作用很强；LLPs 精氨酸含量高且不含赖氨酸。大多数情况下，微生物抗菌肽是以环状结构存在的。

1.2植物抗菌肽

植物抗菌肽对植物病原体以及感染人的细菌病原体都有活性作用，是植物防御系统的屏障，被认为是具有重要应用前景的抗生素类多肽。常见的植物抗菌肽有硫素、防御素、环肽类蛋白、脂质转移蛋白、细胞穿透肽、蜕皮素等，它们具有相似的特征，如带有正电荷、具有二硫键（稳定蛋白结构)作用的靶位点都位于细胞外膜等。

1.3昆虫抗菌肽

昆虫是生物界中种类最丰富的生物，大约有100 多万种，同时具有很强的适应能力和发达的防御机制。抗菌肽是昆虫在受到外界环境刺激时，由血淋巴或机体相关部位产生的一类多肽，其是昆虫体液免疫系统的有机组成部分，在整个免疫系统中发挥着重要作用，其脂肪体（功能类似于哺乳动物的肝脏）分泌的抗菌肽对各系统的病原体起抑制作用。迄今为止，在昆虫体内分离到的抗菌肽大约有200多种，这些多肽根据其抗菌机制及氨基酸的序列组成被分为5种：cecropins 、溶菌醇、防御素、富含甘氨酸的多肽及富含脯氨酸的多肽。

1.4两栖动物抗菌肽

两栖类动物的皮肤外露、湿度较高，并具有一定的呼吸功能，这种形态及生理的特异性要求其仅能在潮湿的环境中生存，这同是一些病原微生物生存的极佳环境。为了开拓和适应广阔的栖息地及多样的生态环境，通过不断地选择进化，两栖类动物最终形成了可抵御病原微生物的防御系统。皮肤腺体释放的先天性免疫的重要效应分子—抗菌肽，在两栖类动物受到肾上腺素、应激、外伤等因素刺激时，在两栖类动物的免疫防御机制中有重要效应。经过长期进化，抗菌肽基因出现了多重复制和突变，产生出大量结构和种类繁多的抗菌肽。目前，已有1400 种抗菌肽从两栖类动物皮肤分泌物中分离出来，不同来源的分泌物中含有不同的抗菌生物活性分子。两栖动物抗菌肽根据其结构特点可分为 2 类：含有分子内二硫键的环状抗菌肽和具有C-螺旋结构的线性抗菌肽。

1.5哺乳动物抗菌肽

哺乳动物体内抗菌肽只对外源性病原菌具有杀伤作用，而对动物体自身正常细胞无害。哺乳动物抗菌肽主要存在于黏膜的上皮细胞和中性粒细胞及皮肤，如呼吸道中的表面活性物质阴离子抗菌肽，上皮组织中的防御素，这些抗菌肽与吞噬细胞共同建立了机体的第一道防线。哺乳动物抗菌肽主要分为 2 类，即防御素（defensins）和 cathe-licidins。研究最多的防御素类抗菌肽，是抗菌肽家族最大的一类。哺乳动物防御素分为 C-defensins 和 β-defensins两大类。

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，全球约1/2 的生物生活在海洋中。这一巨大生物库中蕴藏着丰富的抗菌活性物质，此前已证明，种类繁多的海洋生物能产生多种多样的抗菌肽，其中关于海洋动物抗菌肽的研究占大多数。海洋脊椎动物中以鱼类分泌抗菌肽报道最多，因其身体结构的特异性，抗菌肽主要分泌到海洋鱼类的黏液层，其作为非特异性免疫系统的第一道屏障，将致病细菌在进入生物机体前杀灭。海洋生物抗菌肽具有合成分泌迅速，扩散速度快和灵活等特点，是其他免疫系统成分作用功能所不及的。海洋无脊椎动物如软体动物、被囊动物、甲壳动物等主要依靠体液免疫和细胞反应的先天免疫机制作为防御系统。而其中抗菌肽作为先天免疫防御系统的一个重要组成成分，能快速和即时地对入侵的病原微生物做出反应。

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