抗菌肽基因工程应用现状及其发展前景
来源：未知 |发布时间：2023-08-02 09:55|点击:次
抗菌肽基因工程应用现状及其发展前景
1.1抗菌的基因工程
从生物体中分离得到抗菌肽，含量较低，生产过程繁琐，对生产技术和设备要求都较高，因此利用基因工程技术来生产抗菌肽具有较为宽广的发展前景。目前已较为成熟的表达系统有以下几种:0大肠杆菌表达系统，此系统具有周期短、表达水平高等特点但相对也存在许多问题，如缺少真核生物修饰和加工过程,蛋白质多以包涵体形式存在杂蛋白多等问题。
2003年周霞等将蛙皮肤杂合肤基因克隆到具有自切割功能的表达载体pTYB12上，在大肠杆菌中表达，产物经处理后，活性检测结果显示对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌均有一定抗菌活性
3、酵母表达系统，此种表达系统可以糖基化属于分泌性表达，适合工业化生产，但却存在表达产物对宿主细胞杀灭作用的问题。筛选高效表达菌株，有用毕赤酵母发酵条件来提高表达量，能有效改善抗菌肽活性及其产量的问题，酵母表达体系是目前常用的表达系统之一;
1、Valore等成功的在昆虫细胞/杆状病毒群蛋白体系克隆和表达HBD-1基因32，杆状病毒表达体系是一个高效体系，该系统具有外源基因表达产量高，且具有哺乳动物细胞相似的蛋白翻译后修饰功能,成本低但不足使得是外源蛋白处在晚期病毒启动和调控下时容易出现早期死亡:
2、Horton等将干扰素-o基因通过炮疹病毒转入UM449细胞，其上清液有抗病毒、抗肿瘤和细菌的增殖作用。Morassutti在2002年用改良后的VMAintein表达载体将哺乳动物抗菌肽SMAP-29与优势的液泡膜ATPaseintein以融合蛋白的形式在烟植物中进行表达，结果显示虫族肤在预定点位被intein切割后具有抗菌活性。抗菌肽因分子小，广谱抗菌肽等特点，将其基因转入动、植物体内不仅增添了其自身提抗力，且有望通过此系统大量产生抗菌肽。
1.2抗菌肽的应用现状
几年来，由于抗生素和传统药物广泛使用所导致的抗药性和药物残留问题已经日益严重，抗菌肽作为一类抗菌谱广、种类多。抑菌效果好、不易产生耐药性等优点的纯天然物质，已经在医药、化妆品、生物医药、生物添加剂、天然食品防腐剂、动植物抗病基因工程方面应用广泛。国内外在抗菌肽的研究与开发方面已有多年经验，10多年前来自微生物抗菌肽和两栖动物的抗菌肽先后应用于医药、食品和农业等方面。
Magainin已用于某些疾病的临床治疗，Nisin已被美国FDA批准为血液防腐添加剂的成分34。乳酸菌中分离的抗菌肽细菌素，可抑制食品中各种病原微生物的生长而作为保藏剂。加拿大的IntraBiotics公司利用从蚕或牛分离的ProtegrinI开发一种抗细菌和真菌的isegananHCLoralsolution,可通过喷雾治疗呼吸道感染及口腔粘膜炎3S。目前临床上抗菌肽可用于治疗外伤感染、褥疮和不宜用抗生素的感染性患者。鱼类抗菌肽不仅是营养成分，同时更重要的它有抗菌和美容的作用。
抗菌肽也一般作为易消化吸收的氨基酸添加到畜禽饲料中，取代之前抗生素作为添加剂的状况，减少的药物残留问题，何丹林等添加蚕抗菌肽AD-酵母制剂(CADYP)500g/t于饲料中，能有效地抑制饲料中细菌的繁殖，但对饲料中霉菌繁殖无抑制作用。
1.3抗菌肽的发展前景
由于抗菌肽具有抗细菌、真菌、病毒、寄生虫及肿瘤细胞且不破坏正常细胞的作用因此受到越来越多学者的广泛兴趣，不同种类抗菌肽其抗菌活性和抗菌谱既有相似之处，也有较大差异，因此从分子水平研究抗菌肽在动物防御系统中精细的合成过程与调控机制，探讨抗菌肽的药用价值。
目前提取抗菌肽目的物含量少、分离纯化难，化学合成成本高，应用基因工程技术生产环保型抗菌肽添加剂代替抗生素添加剂，有效解决抗生素添加剂在动物体内残留，严重影响畜产品的品质和人类的健康是当下驱待解决的问题。国内外已经报道抗菌肽能杀灭113种以上的细菌，抗菌肽进作用原核生物和发病的真核生物细胞，对正常的真核生物细胞无不良作用，而对癌细胞的杀伤作用是明显的,迄今为止，分离鉴定的抗菌肽已有100余种，这些抗菌肽大多经过CDNA测序，并且某些抗菌肽基因已经进行过初步定位和表达调控机制的研究，这为转基因技术开发新抗菌肽类的药物奠定了坚实的基础。随着对抗菌肽结构、性质及作用机理的深入研究，上述存在的系列问题必将逐个击破。新型、高效、低毒、广谱的新型药物将在农业、医药、食品等各大领域发挥重要作用，创造更大的社会价值。
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