抗菌肽的研究進展及展望

宋志霞 房玉波 （山東省沂源縣畜牧獸醫(yī)局 256100）

抗菌肽的研究進展及展望

宋志霞 房玉波 （山東省沂源縣畜牧獸醫(yī)局 256100）

抗菌肽(Antibacterial pep tide)是生物細(xì)胞特定基因編碼、經(jīng)特定外界條件誘導(dǎo)產(chǎn)生的一類多肽，具有相對分子質(zhì)量小、熱穩(wěn)定、殺菌范圍廣、作用機制獨特等特點，不僅對多種病原微生物有殺傷活性，還在免疫調(diào)節(jié)等方面有重要作用?？咕木哂兴苄院谩岱€(wěn)定、廣譜抗菌及不易引起病原產(chǎn)生耐藥性等優(yōu)點，所以抗菌肽在替代抗生素方面具有重要意義。本文對抗菌肽的分類、作用機理、基因工程，及其在畜牧業(yè)中的應(yīng)用進行了簡單討論。

1 發(fā)展歷程

最早抗菌肽分離自惜古比天蠶蛹。80年代，有關(guān)抗菌肽的研究主要集中在大型的經(jīng)濟昆蟲。90年代以來，在繼續(xù)對大型經(jīng)濟昆蟲進行研究的同時，又?jǐn)U展到一些小型昆蟲和其它無脊椎及脊椎動物?？咕氖且活惡茈y導(dǎo)致微生物耐藥性的新型抗感染藥物多肽，目前世界上已知的抗菌肽共有1200多種。

2 抗菌肽的作用及機理

抗菌肽作用機理的研究主要集中在抗菌肽與質(zhì)膜的相互作用的問題上?？咕呐c細(xì)胞膜的作用大致分為兩類：破壞膜結(jié)構(gòu)的作用和非破壞膜結(jié)構(gòu)的作用。目前，已發(fā)現(xiàn)的作用途徑主要是胞膜攻擊作用、線粒體攻擊作用、對染色體的破壞作用、癌細(xì)胞骨架的斷裂作用、促進凋亡相關(guān)蛋白及其配體的表達(dá)。

3 抗菌肽的基因工程

（1）天然抗菌肽基因的克隆及表達(dá) 迄今為止，多種抗菌肽基因已經(jīng)被克隆并成功表達(dá)。如抗菌肽Magainin在酵母中成功表達(dá)，重組抗菌肽sacotoxin IA 在大腸桿菌細(xì)胞中獲得表達(dá)，天蠶抗菌肽A 在昆蟲系統(tǒng)中得到表達(dá)。（2）抗菌肽基因的設(shè)計及人工合成 生物技術(shù)的發(fā)展及對抗菌肽抗菌理化性質(zhì)和抗菌機制研究的不斷深入，使人工設(shè)計并合成具有高效抗菌活性的抗菌肽基因成為可能。人工設(shè)計合成的抗菌肽應(yīng)具有兩親結(jié)構(gòu)和正電荷。人工設(shè)計并合成抗菌肽基因已經(jīng)成為目前篩選新型抗菌肽的主要手段。

4 抗菌肽的應(yīng)用前景

目前，在畜牧業(yè)的應(yīng)用上主要是用于動物育種及飼料的開發(fā)。轉(zhuǎn)基因動物研究方面主要集中在提高動物的抗病能力和傳染病防治。高等動物腸道內(nèi)的抗菌肽能抑制外源性病原菌，而對動物腸道存在的正常菌群和動物細(xì)胞無殺傷作用。

5 研究展望

抗菌肽是哺乳動物防御系統(tǒng)的一個重要組成部分，具有熱穩(wěn)定、水溶性好、廣譜殺菌甚至有的能殺真菌、原蟲等優(yōu)點，而且許多抗菌肽在100℃加熱10min條件下仍能保持一定活力，且對較大的離子強度和較低或較高的pH都有較強的抗性，由此顯示了它具有獨特的研究和應(yīng)用價值。雖然，天然抗菌肽來源有限，提取工藝復(fù)雜，成本昂貴，化學(xué)合成也存在成本高、批量生產(chǎn)困難等問題。但是，隨著對抗菌肽結(jié)構(gòu)與活性的關(guān)系、抗菌肽作用機制及其基因表達(dá)調(diào)控機制認(rèn)識的不斷深化，設(shè)計一種高效的、有利于人類健康的抗菌肽作抗生素替代品是完全可行的。借鑒已成功的昆蟲抗菌肽轉(zhuǎn)基因工程，如轉(zhuǎn)基因蚊子、轉(zhuǎn)基因馬鈴薯、轉(zhuǎn)基因水稻等，把特異的抗菌肽基因轉(zhuǎn)入畜禽特定細(xì)胞讓其表達(dá)，從而產(chǎn)生抗病新品種，不失為一條發(fā)展畜牧生產(chǎn)的新思路，前景深遠(yuǎn)。

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