鱟素肽(Tachyplesins)是存在於鱟血淋巴顆粒細胞的小顆粒中的一族多肽小分子,有17—18個胺基酸組成。tachyplesin I是 Nakamura等 於1988年從日本鱟血細胞酸性提取物中分離得到的,隨後的研究中相繼發現了tachyplesin II、III以及存在與美洲鱟中的tachyplesins類似物polyphemusin I、II。他們都是含C末端α-精氨醯胺的陽離子肽,具兩親性,有3個串聯的4肽重複,並在相同的位置,以2個分子內二硫鍵形成獨特的剛性穩固結構。
鱟素對病原微生物具有選擇性毒性,殺菌快速,廣譜抗菌且微生物不易產生抗性。人們已從後血淋巴中分離得到多種鱟素,形成一個鱟素家族(tachyplesin family)。
基本介紹
- 中文名:鱟素肽
- 外文名:Tachyplesins
- 別名:鱟素、鱟素抗菌肽
- 主要作用:抗菌、抗病毒、抗腫瘤
簡介,分類,功能,作用機制,抗菌活性,套用前景,
簡介
鱟的身上流淌著一種十分珍奇的血液。這種血液是淡藍色的。這種淡藍色的血液中含銅量很高,而且一遇到細菌就會凝固。
鱟素肽是從鱟血淋巴中存在的一種免疫應答因子,是機體先天性免疫的重要組成部分。
鱟素肽對病原微生物具有選擇性毒性,殺菌快速,廣譜抗菌且微生物不易產生抗性。人們已從鱟血淋巴中分離得到多種鱟素,形成一個鱟素家族(tachyplesin family)。
分類
鱟素
Tachyplesins與polyphemusins(統稱鱟素),是存在於鱟血淋巴顆粒細胞的小顆粒中的一族多肽小分子,有17—18個胺基酸組成,相對分子質量2.3ku。tachyplesin I是 Nakamura等於1988年從日本鱟血細胞酸性提取物中分離得到的,隨後的研究中相繼發現了tachyplesin II、III以及存在與美洲鱟中的tachyplesins類似物polyphemusin I、II。他們都是含C末端α-精氨醯胺的陽離子肽,具兩親性,有3個串聯的4肽重複,並在相同的位置,以2個分子內二硫鍵形成獨特的剛性穩固結構。
Tachycitin
是Kawabata等於1996年從鱟血細胞小顆粒中分離的得到的鱟素,對革蘭氏陰性菌及陽性菌的生長都有抑制作用。該抗菌肽有73個胺基酸組成,具幾丁質結合活性,相對分子量約為8.5ku,有5個分子內二硫鍵。
Tachycitin自身的抗菌作用並不強,但可協同增強big defensin的抗菌活性。
Tachystatins
是一族分離自鱟血細胞小顆粒中的鱟素,相對分子質量6.5ku,可分為A、B、C 3種類型,均具有幾丁質結合能力,對革蘭氏陰性菌、陽性菌以及真菌的生長均有抑制作用。
抗LPS因子
抗LPS因子存在於大顆粒中,是1982年分離到的抗菌性蛋白,有128個胺基酸組成,分子量約15ku,可通過結合LPS,特異性抑制LPS介導的C因子的激活,從而抑制凝血反應的激活,對革蘭氏陰性細菌生長有抑制作用。
鱟防衛素
鱟防衛素(big defensin)是Saito等人於1995年從鱟血細胞大、小顆粒中分離得到的鱟素,廣泛存在於鱟的各種組織中,具有抗革蘭氏陰性菌、陽性菌以及真菌的活性。
鱟防衛素有79個胺基酸組成,其C末端的37個胺基酸序列與哺乳動物嗜中性粒白細胞的防衛素相似,N末端則有一個35個胺基酸組成的疏水序列。這2個末端序列的抗菌活性有很大差異,前者具有更強的革蘭氏陽性菌的活性,而後者則抗革蘭氏陰性菌更為有效。研究表明,鱟防衛素很可能是在為生物入侵的情況下,作為防禦分子與抗LPS因子、tachyplesins一起被分泌到細胞外體液中其協同抗菌作用。
功能
鱟素肽是中國鱟天然免疫的重要組成部分,具有廣譜抗菌活性,對細菌、真菌、腫瘤細胞及一些病毒具有強大的抑制作用,且這種作用具有較好的選擇性。
作用機制
鱟素抗菌作用機制是通過形成通道,選擇性破壞細胞膜來殺滅細菌的。鱟素主要作用於細胞膜,顯著地增加生物膜的通透性。鱟素對微生物的作用可分為三個階段:1、由靜電吸引,鱟素與靶細胞膜結合。2、鱟素分子或其多聚體在電子勢能的作用下,破壞膜的完整性。3、鱟素進入細胞內的同時,伴有其它胞外分子(如肽、蛋白質或無機離子)進入胞內,而靶細胞的重要物質泄出胞外,致使靶細胞發生不可逆損傷。
抗菌活性
廣譜抗細菌活性
鱟素可使細胞壁、膜遭到不同程度的破壞,形成許多離子滲透通道,進而提高了細胞的通透性,胞內無機磷和大分子物質泄漏顯著,可與細菌基因組DNA和質粒RNA結合,高濃度鱟素有可能使DNA發生斷裂,抑制質粒DNA複製和轉錄。最終導致細菌死亡。
抗真菌活性
抗病毒活性
抗菌肽通過與病毒膜結構的直接結合發揮抗病毒活性,通過抑制基因表達阻止病毒的繁殖,或是通過擾亂病毒的組裝程式而對病毒產生抑制效應。
抗寄生蟲活性
抗菌肽作用於原蟲的胞膜,能夠間接引起細胞的細胞器和內部結構的改變,擾亂細胞的正常代謝,從而殺滅寄生蟲。
抗癌細胞活性
作用機制是插入質膜,使雙分子層發生溶解,破壞其完整性,細胞膜上形成孔洞使內容物外泄,破壞癌細胞的鈣離子通道,破壞腫瘤細胞超微結構,作用於胞內生物大分子,是核染色體DNA斷裂,並抑制腫瘤細胞核酸代謝;誘導細胞凋亡。
套用前景
鱟素肽具有抗菌、抗病毒作用,可強烈抑制革蘭氏陽性菌、陰性菌和真菌的生長,對囊泡口炎病毒、流感病毒A、人愛滋病病毒HIV-1等病毒也有強烈的抑制作用。其抗菌特性與其它一些抗菌肽如蠍毒(magainins)相類似,可能與其引發膜通透泄露有關。
因此,基於鱟素獨特的抗菌、抗病毒特性,國內外正著手以鱟素為先導化合物開發新的抗菌、抗病毒、抗腫瘤藥物。