水生两栖抗菌的结构特征
来源：未知 |发布时间：2023-06-01 09:40|点击:次
抗菌的结构特征
抗菌肽的抗菌活性、抗菌谱大小与其自身的结构特点是息息相关的，其结构上的特点决定了抗菌肽的功能。多数抗菌肽由12-80个氨基酸组成，相对分子量较小，一般不大于8KD，不同生物源性、不同结构的抗菌肽其氨基酸序列都有较强的保守性，都具有以下共同的特点:第一，为使抗菌肽表面具有活性剂活性，N端一般都富含极性氨基酸:第二，抗菌肽二位点氨基酸残基是否为Trp以及富含脯氨酸的比例，这些是决定抗菌肽杀菌活性的高低最关键的环节:第三，C端是否酷胺化决定了抗菌肽抗菌谱的大小。
虽然抗菌脑的种类繁多，但类型相近的抗菌肽一般都具有相对保守的二级结构，其结构是决定对病原攻击性的关键。如抗菌肽家族中最普遍的cecropins类，通常由31-39个氨基酸组成，不含半胱氨酸、无二硫键结构，N端区域内含有色氨酸、精氨酸和赖氨酸等碱性氨基酸，C端为疏水区域，含有甘氨酸或脯氨酸残基，尾端被酷胺化，中间连接部分含有脯氨酸和甘氨酸。另外，某些抗菌肽具有两亲性，这是应为N端形成的a-螺旋和中间形成的B-折叠决定的。
1.3抗菌脑的生物学活性
抗菌肽相对复杂的分子结构使其拥有多种的生物学功能，除了对细菌、真菌、癌细胞、病毒、原虫具有广泛及高效杀伤活性外，抗菌肽还具有抑制肿瘤细胞生长、调理素作用、抑制留醇急速分泌、抑制蛋白激酶C活性以及促进伤口愈合等作用。
1.3.1抗菌肽抗细菌的作用机理
抗菌肽具有高效、广谱杀菌及抑菌的生物学活性，对耐药较强的细菌也有很好的效果，如由麻蝇体内提取出的SarcitixinI浓度仅为0.3ug/ml就能杀灭多种革兰阴性、阳性菌122。目前公认的抑菌机理是抗菌肽通过N端两性a螺旋带正电荷的一侧与细菌表面的负电荷发生非特异性的吸附作用与膜内的负电基团结合，此种结合的强弱决定了抗菌肚对质膜的裂解能力，最终这种结合会导致细菌质膜上形成孔道造成质膜内物质泄漏，导致细菌的死亡。但进一步的研究表明，不同家族的抗菌肽作用方式并非一致。
阳离子抗菌肽大多通过电荷作用与细菌外层结构结合，原因在于革兰氏阴性菌外膜所含有的脂多糖(LPS)含有负电基团，抗菌肽通过取代LPS结构上的Me2、Ca2等，与之结合形成离子通道，引起外膜破裂或穿孔。
此种有结合能力的抗菌肽作用方式可分为“栅桶模型”和“毡毯模型”两种。栅桶模型主要是指抗菌肽在电荷作用下，由于吸引作用聚合到细胞膜表面结构，其疏水端插入到细菌膜上的疏水区域，通过改变膜内构象，抗菌肽聚合体形成离子通道，使外界水分深入细胞内部或细胞质外渗，最终导致细菌死亡。
毡毯模型主要是阳离子抗菌肽结合到细胞膜头部结构的负电基团，平行的排列方式在细胞壁表面形成类似毡子的结构，在并不插入疏水基团的情况下，细胞内部由于疏水作用和分子张力作用改变膜内的流动性及膜厚度，当出现瞬时空洞时细胞质液体外渗或抗菌肽进入到细胞质内，引起细胞死亡。除以上两种常见的作用方式，最新的研究表明，抗菌肽先与阴离子磷脂基团作用后，再与膜上碳氢化合作用，最后在疏水区域插入疏水螺旋结构，形成孔道。
除以上离子通道杀菌机理外，抗菌肽还有以下几种方式杀灭细菌:1、破坏细菌正常的呼吸链。通过死亡素(Tharatin)的相关实验可证明这点。
微量的死亡素便可对大肠杆菌表现出强烈的杀灭作用，可无论如何改变死亡素的浓度都未检测细胞有K外泄，然而当死亡素在40ug/ml浓度处理细菌1h后，检测到细菌呼吸强度减弱，6h后，呼吸完全停止，由此可判断出死亡素是通过抑制细胞呼吸链来起到杀菌作用;2、抑制胞外和胞内膜蛋白与DNA的合成。研究显示Attacins能于扰大肠杆菌细胞外膜多种蛋白基因的转录，使这些蛋白含量减少而导致细胞膜通透性增加，导致细菌死亡。
某假说进一步说明了此点，抗菌肽与大肠杆菌外膜的某些区域结合后，进入到细胞外周胞质内，与内膜受体分子发生特异性结合，结合胞内的一种或几种蛋白合成相关物质发挥作用起到抑菌作用:3抑制细菌细胞壁的合成。在细菌生长初期，抑制其细胞壁的形成，使之不能维持正常的细胞形态，但对正常的细胞壁结构没有任何作用，如麻蝇毒素II(SarcotoxinsII);4、影响细菌细胞能量转运和代谢。某些抗菌肚能在不破坏细菌本身结构的情况下发挥抗菌作用。
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