抗菌肽知識系列大講堂（五）

輕松由我 · 發(fā)表于 2010-3-29 11:26:38

本帖最后由輕松由我于 2010-4-1 09:25 編輯

抗菌肽的結(jié)構(gòu)和作用機制簡介

一，結(jié)構(gòu)：

抗菌肽的結(jié)構(gòu)

1 一級結(jié)構(gòu)

據(jù)報道，已分離并測定了氨基酸序列一級結(jié)構(gòu)的抗菌肽達幾十種，并且～級結(jié)構(gòu)都比較相似，具有以下典型特征：由3 0多個氨基酸殘基組成肽鏈，其 N端富含賴氨酸和精氨酸等陽離子氨基酸， C端富含丙氨酸、纈氨酸、甘氨酸等非極性氨基酸，中間部分則富含脯氨酸，且在許多特定位置都有一些較保守的氨基酸殘基，這些高度保守的氨基酸殘基是一些抗菌肽分子具有抗菌活性所不可缺少的，另外一些天然抗菌肽的 C端往往是酞胺化，這與抗菌肽的廣譜抗菌活性有關(guān)。

2 二級結(jié)構(gòu)

一些學者通過圓二色性分析、二維核磁共振譜法及脂質(zhì)體模擬試驗研究抗菌肽的二級結(jié)構(gòu)特征。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，抗菌肽在一定條件下可形成僅一螺旋和β- 折疊結(jié)構(gòu)。α-螺旋是一個近乎完美的水脂兩親結(jié) 構(gòu)，即圓柱形分子的縱軸一邊為帶正電荷的親水區(qū)，而對稱面為疏水區(qū)。這種兩親性結(jié)構(gòu)是抗菌肽殺菌的關(guān)鍵，改變α-螺旋的螺旋度會影響抗菌肽的活性?？咕挠性S多保守序列，在 N端易形成α-螺旋，中間部分易形成β-折疊或鉸鏈。

二，作用機理：

目前的研究表明，其作用機理主要有 2種模型：

①桶板模型：首先，由于抗菌肽帶正電荷，與細胞膜負電荷相互吸引而結(jié)合在細胞膜表面；然后，單體的抗菌肽分子形成多聚體，其疏水基團插到磷脂雙分子層，以與膜表面垂直的方式排列，形成橫跨細胞膜的離子通道，已經(jīng)證明，fowlicidin-1中16～23號氨基酸殘基和其與脂多糖的結(jié)合有重要關(guān)系；離子通道一旦形成，外界的水分即可滲入細胞內(nèi)部，細胞質(zhì)也可滲透到外部，細胞膜崩解而導致細胞死亡。②地毯模型：與前一種機制相比，抗菌肽并不插人細胞膜內(nèi)部，同樣在電荷作用下，抗菌肽在膜表面的展開，像地毯平行排列在細胞膜表面；在疏水作用和分子張力作用下改變細胞膜的表面張力，從而在細胞膜上出現(xiàn)暫時的孔洞，除了細胞液的相互滲透，抗菌肽分子也可通過此孔洞進入細胞。