抗菌肽，抗菌多肽

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抗菌肽前景廣闊的新型抗生素
自發現青霉素以來，抗生素一直是人類治療病原微生物感染疾病的有力武器，但隨著抗生素的*廣泛應用，病原菌耐藥性的形成也日趨嚴重，迫切要求開發新型抗生素，而且前從微生物中尋找新生物的難度已愈來愈大。來源于動物的抗菌肽(也稱為殺菌肽，動物多肽抗生素)的發現，為開發新型抗生素提供了新的廣闊的來源。近年來，對抗菌肽的理論和應用研究獲得了迅速發展。
抗菌肽的發現起源于對昆蟲免疫機制的研究，當昆蟲受到外界刺激時，發生免疫應答反應，在體內誘導產生出具有強烈抗菌活性的物質，抗菌肽是其中重要組成成份。后來，又在兩棲動物、哺乳動物中分離得到類似的具有抗菌活性的多肽，使人們對抗菌肽的起源及其在進化中的作用有了新的認識。隨著對抗菌肽結構與功能、抗菌肽-生物膜相互作用機理、抗菌肽基因的分子生物學、抗菌肽基因工程等研究的深入進行，抗菌肽在醫療、農業等領域顯現出廣闊的應用前景。
抗菌肽的概念和分類
抗菌肽原指昆蟲體內經誘導而產生的一類分子量在4KD左右，具有抗菌活性的堿性多肽物質。初，人們在研究北美天蠶的免疫機制時，發現其滯育蛹經外界刺激誘導后，其血淋巴中產生了具有抑菌作用的多肽物質，這類抗菌多肽被命名為天蠶素(Cecropins)。后來，從其他昆蟲以及兩棲類動物、哺乳動物中，也分離到結構相似的抗菌多肽。迄今為止，在不同動物組織中已發現了很多具有抗菌作用的蛋白質和多肽，已有70多種抗菌多肽的結構被測定，抗菌肽的概念得到了  的擴展。
根據抗菌肽的結構，可將其分為5類：(1)單鏈無半胱氨酸殘基的α-螺旋，或由無規卷曲連接的兩段α-螺旋組成的肽；(2)富含某些氨基酸殘基但不含半胱氨酸殘基的抗菌肽；(3)含1個二硫鍵的抗菌多肽；(4)有2個或2個以上二硫鍵、具有β-折疊結構的抗菌肽；(5)由其它已知功能的較大的多肽衍生而來的具有抗菌活性的肽。其中早分離到的Cecropins和從非洲爪蟾中分離到的Magainins等屬于  類抗菌肽，通常也將其稱為Cecropin類抗菌肽，目前對此類抗菌肽的研究也較深入。
抗菌肽的生物學效應
抗菌肽具有廣譜抗菌活性，對細菌有很強的殺傷作用，尤其是其對某些耐藥性病原菌的殺滅作用更引起了人們的重視。
除此之外，人們還發現，某些抗菌肽對部分病毒、真菌、原蟲和癌細胞等有殺滅作用，甚至能提高免疫力、加速傷口愈合過程。
抗菌肽的廣泛的生物學活性顯示了其在醫學上良好的應用前景。
抗菌肽的作用機制
自從發現抗菌肽以來，已對抗菌肽的作用機理進行了大量研究。目前已知的是，抗菌肽是通過作用于細菌細胞膜而起作用的，在此基礎上，提出了多種抗菌肽與細胞膜作用的模型。但嚴格地說，抗菌肽以何種機制殺死細菌至今還沒有*弄清楚。
目前一般認為,Cecropin類抗菌肽作用于細胞膜，在膜上形成跨膜的離子通道，破壞了膜的完整性，造成細胞內容物泄漏，從而殺死細胞。
對于抗菌肽破壞膜的完整性，使細胞內外屏障喪失，從而殺死細菌這一觀點已得到基本統一的認識，但對其具體作用過程、是否存在特異性的膜受體、有無其它因子協同等問題尚不十分清楚，存在不同看法。不同抗菌肽的作用機制可能不一樣，尚有待進一步研究。
抗菌肽基因工程
抗菌肽在動物體內含量極微。從動物體內提取抗菌肽產量低、費時長、工藝復雜、費用昂貴，無法實現大規模生產，這成為制約抗菌肽進入實際應用的大障礙。因此，開展抗菌肽基因工程研究具有重要意義。
目前，已進入臨床應用的基因工程藥物多數是采用原核表達系統生產的，但由于抗菌肽對細菌的殺傷作用，不能用原核表達系統直接表達具有生物活性的抗菌肽，而如果采用融合蛋白的形式表達，將給表達產物的后處理帶來很大麻煩。因此，國內外的研究者多采用真核表達系統進行抗菌肽基因工程研究。
近年來，以酵母為基因工程受體菌的研究引起人們的重視，酵母具有比大腸桿菌更完備的基因表達調控機制和對表達產物的加工修飾及分泌能力，并且不會產生內毒素，是基因工程中良好的真核基因受體菌。自1978年Hinnen等首先試驗酵母轉化成功后，已有人干擾素基因、乙型肝炎表面抗原基因、α-淀粉酶基因等數十種外源基因在酵母中獲得表達。國內研究者大量研究表明，利用酵母表達抗菌肽是一條可行的道路，如能在表達產率上得到進一步提高，將為抗菌肽早日進入臨床應用奠定良好的基礎。

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