水生兩棲抗菌的結構特征
來源：未知 |發布時間：2023-06-01 09:40|點擊:次
抗菌的結構特征
抗菌肽的抗菌活性、抗菌譜大小與其自身的結構特點是息息相關的，其結構上的特點決定了抗菌肽的功能。多數抗菌肽由12-80個氨基酸組成，相對分子量較小，一般不大于8KD，不同生物源性、不同結構的抗菌肽其氨基酸序列都有較強的保守性，都具有以下共同的特點:第一，為使抗菌肽表面具有活性劑活性，N端一般都富含極性氨基酸:第二，抗菌肽二位點氨基酸殘基是否為Trp以及富含脯氨酸的比例，這些是決定抗菌肽殺菌活性的高低最關鍵的環節:第三，C端是否酷胺化決定了抗菌肽抗菌譜的大小。
雖然抗菌腦的種類繁多，但類型相近的抗菌肽一般都具有相對保守的二級結構，其結構是決定對病原攻擊性的關鍵。如抗菌肽家族中最普遍的cecropins類，通常由31-39個氨基酸組成，不含半胱氨酸、無二硫鍵結構，N端區域內含有色氨酸、精氨酸和賴氨酸等堿性氨基酸，C端為疏水區域，含有甘氨酸或脯氨酸殘基，尾端被酷胺化，中間連接部分含有脯氨酸和甘氨酸。另外，某些抗菌肽具有兩親性，這是應為N端形成的a-螺旋和中間形成的B-折疊決定的。
1.3抗菌腦的生物學活性
抗菌肽相對復雜的分子結構使其擁有多種的生物學功能，除了對細菌、真菌、癌細胞、病毒、原蟲具有廣泛及高效殺傷活性外，抗菌肽還具有抑制腫瘤細胞生長、調理素作用、抑制留醇急速分泌、抑制蛋白激酶C活性以及促進傷口愈合等作用。
1.3.1抗菌肽抗細菌的作用機理
抗菌肽具有高效、廣譜殺菌及抑菌的生物學活性，對耐藥較強的細菌也有很好的效果，如由麻蠅體內提取出的SarcitixinI濃度僅為0.3ug/ml就能殺滅多種革蘭陰性、陽性菌122。目前公認的抑菌機理是抗菌肽通過N端兩性a螺旋帶正電荷的一側與細菌表面的負電荷發生非特異性的吸附作用與膜內的負電基團結合，此種結合的強弱決定了抗菌肚對質膜的裂解能力，最終這種結合會導致細菌質膜上形成孔道造成質膜內物質泄漏，導致細菌的死亡。但進一步的研究表明，不同家族的抗菌肽作用方式并非一致。
陽離子抗菌肽大多通過電荷作用與細菌外層結構結合，原因在于革蘭氏陰性菌外膜所含有的脂多糖(LPS)含有負電基團，抗菌肽通過取代LPS結構上的Me2、Ca2等，與之結合形成離子通道，引起外膜破裂或穿孔。
此種有結合能力的抗菌肽作用方式可分為“柵桶模型”和“氈毯模型”兩種。柵桶模型主要是指抗菌肽在電荷作用下，由于吸引作用聚合到細胞膜表面結構，其疏水端插入到細菌膜上的疏水區域，通過改變膜內構象，抗菌肽聚合體形成離子通道，使外界水分深入細胞內部或細胞質外滲，最終導致細菌死亡。
氈毯模型主要是陽離子抗菌肽結合到細胞膜頭部結構的負電基團，平行的排列方式在細胞壁表面形成類似氈子的結構，在并不插入疏水基團的情況下，細胞內部由于疏水作用和分子張力作用改變膜內的流動性及膜厚度，當出現瞬時空洞時細胞質液體外滲或抗菌肽進入到細胞質內，引起細胞死亡。除以上兩種常見的作用方式，最新的研究表明，抗菌肽先與陰離子磷脂基團作用后，再與膜上碳氫化合作用，最后在疏水區域插入疏水螺旋結構，形成孔道。
除以上離子通道殺菌機理外，抗菌肽還有以下幾種方式殺滅細菌:1、破壞細菌正常的呼吸鏈。通過死亡素(Tharatin)的相關實驗可證明這點。
微量的死亡素便可對大腸桿菌表現出強烈的殺滅作用，可無論如何改變死亡素的濃度都未檢測細胞有K外泄，然而當死亡素在40ug/ml濃度處理細菌1h后，檢測到細菌呼吸強度減弱，6h后，呼吸完全停止，由此可判斷出死亡素是通過抑制細胞呼吸鏈來起到殺菌作用;2、抑制胞外和胞內膜蛋白與DNA的合成。研究顯示Attacins能于擾大腸桿菌細胞外膜多種蛋白基因的轉錄，使這些蛋白含量減少而導致細胞膜通透性增加，導致細菌死亡。
某假說進一步說明了此點，抗菌肽與大腸桿菌外膜的某些區域結合后，進入到細胞外周胞質內，與內膜受體分子發生特異性結合，結合胞內的一種或幾種蛋白合成相關物質發揮作用起到抑菌作用:3抑制細菌細胞壁的合成。在細菌生長初期，抑制其細胞壁的形成，使之不能維持正常的細胞形態，但對正常的細胞壁結構沒有任何作用，如麻蠅毒素II(SarcotoxinsII);4、影響細菌細胞能量轉運和代謝。某些抗菌肚能在不破壞細菌本身結構的情況下發揮抗菌作用。
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