抗菌肽thanatin同系物抗菌机制的初步研究

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1、抗菌肽Thanatin同系物抗菌机制的初步研究：吴宏斌,丁家萱,赵锐,范晓波,马益华,沈子龙,奚涛,吴国球【摘要】目的：研究抗菌肽Thanatin同系物(Sthanatin，Ts)的作用机制以及靶位。方法:进行Ts与脂多糖(LPS)的结合作用实验，用不同组分的磷脂制备出包裹了钙黄绿素的脂质体来模拟多肽与细胞膜的作用，另外研究多肽是否可以促使细胞内β半乳糖苷酶的释放来指示细胞膜通透性的变化，用电子显微镜观察细菌在受抗菌肽作用后超微结构的改变。结果：Ts与LPS具有较强的亲和力(50%效应浓度为50μg·ml-1)，多肽对脂质

2、体有较强的扰乱作用，胆固醇的存在一定程度上抑制了这一作用。电镜图片显示未加药作用的菌体细胞膜边缘比较清晰圆滑，而被多肽作用的菌体细胞膜非常不规则，并且有破裂和内容物的释放。结论：初步阐明多肽Ts是通过作用于磷脂扰乱细胞膜发挥杀菌作用，并且很可能是通过静电作用与LPS结合。【关键词】抗菌肽;Sthanatin;磷脂;细胞膜;作用机制　　[Abstract]Objective:Toinvestigatetheantibacterialmechanismofthanatinanalog,antimicrobialpeptideS

3、thanatin(Ts).Methods:Inthisstudy,icrobialpeptideTsodelmembranesystems.DiffusionofextracellularonitrophenylβDgalactopyranoside(ONPG)intothecytoplasmofE.colicellsonitoredbymeasuringtheproductionofonitrophenol.TofurthercharacterizetheantimicrobialactivityofTs,tran

4、smissionelectronmicroscope(TEM)ployedtoconfirmmorphologicalchanges.Results:Theresultsshoedianeffectiveconcentrationbeing50μg·ml-1).Membranephospholipideabilityofthemembrane.Contrarytonegativecontrol,Tsproducedchaoticmembranemorphologyandcelldebrisinelectronmicroscop

5、icappearance.Conclusion:TheseresultssupportedourhypothesisthatTsfirstboundtonegativelychargedLPSandanioniclipid,andthendisturbedthecytoplasmicmembrane.Thiscauseddamagetothebiologicalfunctionandintegrityofmembrane.Asasubsequence,theintracellularpotentialicmaterialofc

6、ells.　　[Keyicrobialpeptide;Sthanatin;phospholipid;cellmembrane;mechanismofaction　　上个世纪，由于抗生素的滥用而不时地引起耐药菌的出现，并且出现的频率逐年上升，以致给未来感染症的治疗造成一定的威胁[1]。在此情况下，抗菌肽由于具有和抗生素不同的抗菌机制,对细菌不产生耐药性,不具抗原性,表现出广谱的抗菌性,有望成为抗生素的最佳替代者而备受生物学和医学界关注[2]。抗菌肽一般为碱性，作用靶位以微生物膜为主，破坏其屏障而达到杀伤细胞的效果，如防卫素(D

7、efensin)、天蚕肽(Cecropin)、蜂毒肽(Melittin)和马加宁(Magainin)等[3]，但具体破膜方式又有所差异，包括抑制细胞壁、蛋白酶、核酸物质等合成。抗菌肽结构的多样性决定其功能和作用方式的多样性,因此不存在一个统一的学说来解释所有抗菌肽的抗菌机制,目前对于抗菌肽的抗菌机理主要存在5种学说[4],且集中在抗菌肽与细菌细胞膜作用方面。　　Thanatin(GSKKPVPIIYRRTGKCQRM)是在斑腹刺益蝽血淋巴中发现、分离得到的一种阳离子肽，是于昆虫并具有抗真菌、细菌等作用的广谱低毒性的抗菌肽。本实

8、验室以Thanatin作为母版，对其在抗菌时起关键作用的二硫环中的6个氨基酸进行缺失突变和氨基酸替换，从一系列突变体中筛选获得了一个小肽序列，将其命名为Sthanatin(Ts)。之前的研究表明Ts具有广谱抗菌活性，对革兰阴性菌的作用远强于革兰阳性菌，并且对哺乳动物细胞几乎