抗肿瘤阳离子肽:特征、作用机制及展望

恶性肿瘤(癌症)是尚未被攻克的重大疾病之一,主要原因之一是临床上抗肿瘤药物效用不大.具有抗肿瘤活性的阳离子肽(CAP)主要结合肿瘤细胞膜并破坏膜结构,这是通过肽的正电荷与肿瘤细胞膜的负电荷之静电吸引来实现的.与传统化疗药物相比,绕过肿瘤细胞的耐药机制是CAP最突出的优势.本文对抗肿瘤肽的主要结构特征、抗肿瘤效果和抗肿瘤机制(以鲎素为例)进行了综述.作者认为,寻找靶向肿瘤干细胞的CAP对于治愈肿瘤具有特别重要的意义.另外,通过化学改构和新剂型研制,CAP将具有高靶向性和低毒性,给抗肿瘤药物开发提供新的动力.

多价噬菌体内溶素的阳离子肽修饰及抗菌效果

多价噬菌体vB_SEqdws-315因具备对沙门氏菌和大肠杆菌的跨谱裂解能力而具有良好的应用潜力,为进一步研究其内溶素Lysin315的抗菌效果,该研究尝试构建其大肠杆菌重组表达载体并进行诱导表达。结果表明,诱导表达得到的重组内溶素Lysin315分子质量接近25 kDa,可以在膜通透剂EDTA的参与下裂解沙门氏菌和大肠杆菌,但无法单独发挥抗菌效果。该实验尝试通过将含5~15个氨基酸的阳离子短肽克隆至内溶素末端以使其摆脱膜通透剂依赖性,实现对目标菌株的直接裂解作用。构建修饰内溶素的大肠杆菌重组表达载体,经诱导表达和亲和层析纯化,获得了高纯度的3种阳离子肽修饰内溶素(Lysin315-5aa、Lysin315-10aa、Lysin315-15aa)。3种修饰内溶素均可以在体外独立发挥抗菌作用。同时,修饰内溶素Lysin315-10aa在4℃和25℃条件下对牛奶中的沙门氏菌(10^(6) CFU/mL)也具有良好的抗菌效果。该研究初步为革兰氏阴性菌噬菌体内溶素的独立应用提供了解决策略。

表达阳离子抗菌肽的转基因棉花表型异常

用基因枪轰击茎尖法将人工合成的阳离子抗菌肽CEMA基因导入棉花中 ,获得 3株转基因棉花 ,它们均出现嵌合体表型。在表型不正常的枝条上 ,叶片扭曲畸形 ,出现灰绿色与绿色条纹相间的花叶 ,花器发育异常、无花粉、人工授粉不能结实。花叶区的叶绿素含量降低约 2 0 % ,叶肉栅栏组织细胞局部缺损 ,维管束及其管状分子数目减少。叶片灰绿色区叶肉细胞的次生壁明显增厚 ,局部区域吞噬现象明显 ,叶绿体内基粒片层数目较少 ,嗜锇小体明显较多 ,类囊体腔不明显。PCR分析表明 ,仅在不正常枝条的花叶中检测到外源CEMA基因。

阳离子抗菌肽的作用机理及构效关系

阳离子抗菌肽是一类具有广谱抗菌、抗病毒活力,能抑制肿瘤细胞和调节免疫能力的带正电荷的短肽。本文对其作用机理及构效关系作出综述。

阳离子抗菌肽研究进展

阳离子抗菌肽广泛分布于多种生物 ,越来越多的证据表明它们在机体天然免疫中有着重要的作用。广谱抗菌、抗病毒、抗肿瘤细胞及其它特性也使得其具有潜在的医药价值。对抗菌肽的研究正不断深入。该文从一般性质、作用机制、构效关系、重组表达、应用价值、存在的问题与发展方向等方面 。

阳离子抗菌肽的研究进展

阳离子抗菌肽(cationic antibacterial peptides)是生物体抵御外源性病原微生物的入侵而产生的一类小分子阳离子多肽,与传统的抗生素相比具有分子量小、抗菌谱广、热稳定性好、抗菌机理独特等优点。结合当今阳离子抗菌肽的研究现状和发展前景,从阳离子抗菌肽的理化性质、作用机理及其设计合成等方面进行了综述。

阳离子抗菌肽及其对细菌内毒素的中和作用

革兰氏阴性菌的内毒素是重要的致病因子,寻找新型内毒素拮抗剂是目前研究的热点和紧迫任务。针对该问题,对内毒素致病学,特别是阳离子抗菌肽对内毒素的中和作用机理等方面的相关背景及最新研究进展进行综述。

阳离子抗菌肽的杀菌及抗药性机制的研究进展

阳离子抗菌肽是生物体抵御外源性病原微生物入侵而产生的一类小分子多肽,广泛分布于生物体内,具有广谱抗菌活性,是生物体先天性免疫防御系统的重要组成部分。除了具有抗细菌功能外,还具有抗真菌、抗原虫、抗病毒及抑制肿瘤细胞等功能,并对正常的真核细胞毒性较低,是新一代抗生素的理想替代品,但是同抗生素一样,部分细菌也能对抗菌肽产生抗药性。作者将从阳离子抗菌肽的杀菌及抗药性机制等方面进行阐述。

阳离子多肽MP-1的抗菌作用研究

目的 观察阳离子多肽 Mastoparan- 1(MP- 1)的体内、外抗菌作用。方法 采用微量稀释法观察MP- 1对 18株细菌的最低抑菌浓度 (MIC)和最低杀菌浓度 (MBC) ;将 MP- 1(10 0 μg/ml)与大肠埃希氏菌ATCC2 5 92 2 37℃共孵育 5、10、15 min,透射电镜下观察细菌形态的变化 ;应用生物传感器检测 MP- 1与内毒素 (L PS)及其活性中心类脂 A(L ipid A)结合的亲和力 ;以 ATCC2 5 92 2活菌攻击小鼠 (2× 10 9CFU/2 0 g体重 ) ,观察 MP- 1(3mg/kg)对小鼠的保护作用。结果 MP- 1具有一定的体外抗菌活性 ;MP- 1与细菌作用 5 min时 ,细菌外膜粗糙 ,内膜轮廓模糊 ,10 min时胞质不均匀 ,可见空泡 ,15 min时菌体肿胀 ,胞内空泡变性明显加重 ;MP- 1对 L PS/L ipid A均具有较高的亲和力 ;MP- 1可显著提高活菌攻击小鼠的 3天存活率。结论 MP- 1对革兰氏阴性菌及革兰氏阳性菌均具有一定的抗菌作用 ,它对大肠埃希氏菌 ATCC2 5 92 2的杀菌活性可能与其对细菌细胞膜破坏、通透性增加有关 ,此特性可能基于 MP- 1与细菌外膜 L PS/L ipid A的结合作用实现。

新人工阳离子多肽AIK抗肿瘤活性的初步研究

目的:研究新发现的人工阳离子多肽AIK在体内外对肿瘤细胞的抑制作用和杀伤机制。方法:MTS方法检测AIK对急性早幼粒白血病细胞HL-60的抑制作用,确定AIK最佳作用浓度及作用时间,并以此条件测定其对10株人肿瘤细胞(95C、95D、HL-60、He La、B95-8、HO-8910PM、HO-8910、SMMC-7721、U2OS和A549细胞)及人正常肝细胞HL-7702的抑制效应。流式细胞术检测AIK对宫颈癌He La细胞凋亡的影响,并经DAPI染色后荧光显微镜下观察细胞的形态学变化。制备小鼠荷肝癌H22细胞皮下移植瘤模型,将36只模型小鼠随机分为PBS阴性对照组、AIK低剂量组[8 mg/(kg·d)]、高剂量组[15 mg/(kg·d)]以及MTX阳性对照组[1 mg/(kg·d)],给予连续10 d瘤旁注射治疗,记录小鼠体质量并观察其活动状态;用药结束后,脊椎脱臼法处死小鼠,比较肿瘤质量及体积。结果:AIK对10种肿瘤细胞均有不同程度的杀伤活性,600μg/ml AIK作用24 h后对肺巨细胞癌95C、白血病HL-60和宫颈癌Hela细胞生长的抑制分别达(90.33±0.75)%、(89.06±1.28)%和(76.09±3.68)%。AIK处理组He La凋亡细胞[(4.88±0.57)%vs(0.51±0.19)%,P<0.05]及坏死细胞比例[(2.96±0.50)%vs(1.87±0.27)%,P<0.05]均显著高于对照组,400μg/ml AIK处理组50%以上的H22细胞出现胞膜破碎、细胞裂解等坏死表型。AIK高剂量组、低剂量组和MTX阳性对照组的移植瘤体积和质量均显著低于PBS阴性对照组(P<0.01)。4组小鼠体质量在治疗期间没有显著差异,但MTX组小鼠体质量在治疗第5天开始出现下降,其余3组在药物处理期间呈上升趋势。结论:AIK能够抑制多种肿瘤细胞的生长,诱导细胞凋亡和坏死;显著抑制肝癌H22细胞小鼠皮下移植瘤的生长,无明显不良反应。

重组阳离子抗菌肽体外抗菌生物活性的初步研究

天然抗菌肽是生物体自身产生的拮抗物质。本实验利用实验室构建的基因工程菌Chjch1诱导表达了阳离子抗菌肽。表达蛋白经Tricine SDSPAGE凝胶电泳分析确定了重组蛋白单体分子质量的正确性。经凝胶成像系统分析确定表达量为 2 9 6 7mg/L。摇瓶发酵菌体最大生物量达 2 0 8g/L。活性实验表明 ,重组蛋白发酵上清液对微黄色八叠球菌和大肠杆菌具有毒杀力 ,30 μL ,96h的发酵上清液对微黄色八叠球菌抑菌直径达 2 6cm ,对大肠杆菌抑菌直径为 2 36cm。

唾液富组氨酸阳离子多肽的研究进展

人体唾液腺分泌的富组氨酸阳离子多肽与口腔健康关系密切,从20世纪80年代初发现唾液富组氨酸阳离子多肽以来,学者们对其进行了大量的研究,研究结果证实唾液富组氨酸阳离子多肽对口腔真菌、龋病和牙周相关细菌都有广谱抗菌活性。本文就有关唾液富组氨酸阳离子多肽的种类和来源、生物学活性、作用机制的研究进展作一综述。

阳离子抗菌肽抗肿瘤的作用机制

抗菌肽具有抗菌谱广、分子量小、热稳定、水溶性好及选择性杀灭肿瘤细胞等特点,因其独特的结构和作用特点而逐渐成为科研工作研究的热点。本文就其结构、作用特点,抗菌、抗肿瘤机制和临床应用加以综述。

一种靶向性阳离子多肽载体的表达纯化

目的:原核表达靶向性阳离子多肽(KH)20-EGF,并对其DNA包装能力进行检验。方法:构建pET28a-(KH)20-EGF原核表达载体。进行酶切和测序鉴定。转化BL21(DE3)后,经过IPTG诱导表达和NTA树脂纯化得到粗提蛋白产物,SDS-PAGE和Western blot鉴定后,将蛋白与质粒DNA混合,用于凝胶阻滞实验分析。结果:重组(KH)20-EGF的产量约为300μg/L。SDS-PAGE和Western blot表明该蛋白的凝胶迁移有些滞后;凝胶阻滞试验发现(KH)20-EGF对质粒DNA的迁移有阻滞作用。结论:成功表达非病毒载体(KH)-EGF并确认其DNA包装能力。

阳离子抗菌肽的研究进展

阳离子抗菌肽是一类具抗微生物活性的小分子多肽 ,按结构特征可分为α 螺旋肽和 β 折叠肽 ,不同来源或同一抗菌肽的不同结构形式生物活性差别较大 ,部分抗菌肽之间或抗菌肽与抗生素之间存在协同作用 ,特别是最近发现一些抗菌肽具有抗内毒素活性。阳离子抗菌肽的结构特征是其发挥作用的重要基础 ,α 螺旋肽通过其两亲性的α 螺旋上的正电荷与细菌细胞膜磷脂分子的负电荷之间的静电吸引而结合在细菌膜上 ,并借助于疏水段分子中连接结构的柔性插入到细胞膜中 ,最终通过膜内分子间的相互位移使抗菌肽分子相互聚集在一起形成离子通道 ,使细菌失去膜势 ,不能保持正常的渗透压而死亡。一般认为 β 折叠肽也是和细胞膜结合后 ,结构发生变化而发挥作用。抗菌肽和细胞膜结合及形成离子通道受多种因素的影响 ,如阳离子抗菌肽的结构、浓度 ,环境pH、温度 ,介质的离子强度。阳离子抗菌肽杀菌力强 ,抗菌谱广 ,不良反应少 ,因此在食品、农业 ,特别是在医药领域都有很好的应用前景 。

阳离子双亲性多肽-脂质纳米粒子的构建及细胞毒性和体外稳定性

选用阳离子双亲性R多肽(RLARLLRRLARWLR)进行脂质纳米粒子的构建.通过脂质乳浊液清除实验、色氨酸荧光光谱蓝移实验,对R多肽与脂质的重组过程和作用方式进行表征.通过透射电子显微镜观察、动态光散射、zeta电位检测,表征了所构建的阳离子双亲性多肽-脂质纳米粒子(R peptide-lipid nanoparticle,R-LNP)的粒径和表面性质.通过MTT实验检测了R-LNP的细胞毒性;通过超高效液相色谱(ultra high performance liquid chromatography,UPLC)方法比较了R多肽和R-LNP抗酶解(糜蛋白酶、胰蛋白酶)的稳定性.结果表明,R多肽能促进脂质的重组,其疏水性部分嵌入脂质纳米粒子的疏水核心,形成粒径为(14.7±0.1)nm,zeta电位为17.8 mV的脂质纳米粒子.R-LNP对A549和MCF-7细胞的半抑制浓度为(5.93±0.75)和(4.36±0.40)μmol/L,保留R多肽细胞毒性作用,同时R-LNP有效提高了R多肽的稳定性,有助于多肽的体内应用.

基于转录组学分析Xenorhabdus bovienii肽基脯氨酰异构酶ppia-l20基因的表达调控

[目的]前期从广谱抗菌的Xenorhabdus bovienii NN6菌株的胞外蛋白中分离出一种新型杀菌蛋白PPIA-L20,为肽基脯氨酰异构酶A类似物,该蛋白能够抑制尖孢镰刀菌西瓜专化型的孢子的萌发,致使孢子死亡。经过多次试验验证ppia-l20基因的表达水平不稳定,与发酵时间没有明显的相关性。本文旨在探寻调控ppia-l20基因表达的调控因子,进而推测ppia-l20基因表达调控的分子机制,为进一步提高抗菌蛋白的产量提供参考。[方法]对ppia-l20的转录水平进行Real-time PCR分析并与菌株生长曲线进行相关性分析,选择ppia-l20基因表达量差异显著的2个发酵时间点进行转录组学比较,并对表达差异显著的DEG(differential expressed gene)进行GO功能注释、KEGG富集通路和蛋白网络互作分析。[结果]4~84 h发酵菌体中的ppia-l20基因表达趋势不稳定,其转录水平与时间不相关。与ppia-l20低表达量的8 h发酵菌体相比,ppia-l20高表达量的12 h发酵菌体中有466个DEG,包括193个上调基因和273个下调基因。Real-time PCR验证表明基因表达差异趋势与转录组测序结果一致,证明测序结果可信。对差异表达的基因进行GO功能注释、KEGG富集分析,发现DEG的功能与膜形成相关,富集通路与双组分调节系统、磷酸转移酶系统和阳离子抗菌肽抵制通路相关。其中,双组分调节系统中的qseC基因和opmR基因表达量均上调2倍,ppia-l20基因位于阳离子抗菌肽抵制通路,该通路上的nlpE基因(负责编码外膜脂蛋白)显著下调。蛋白互作网络中,PPIA-L20蛋白与位于外膜的AMP结合蛋白TycC、GrsB有互作关系,NlpE蛋白与双组分调节系统中cpxR基因、cpxA基因表达的蛋白有互作关系。[结论]Xenorhabdus bovienii NN6菌株可能通过双组分调节系统通路、阳离子抗菌肽抵制通路上的关键基因nlpE和磷酸转移酶系统共同调控ppia-l20的表达。

人源抗菌肽LL-37衍生物GLL-37抗菌活性研究

目的:对人源抗菌肽LL-37的特定氨基酸残基进行替换,获得衍生抗菌肽GLL-37,以增强其抗蛋白酶解能力和抗菌活性。方法:肽LL-37和GLL-37均由化学合成。采用微量稀释法测定它们对6种革兰氏阴性和阳性菌的最低抑菌浓度,以及在不同NaCl浓度下,它们对大肠埃希菌ATCC 25922的最低抑菌浓度。将LL-37和GLL-37与弹性蛋白酶共孵育后,通过对共孵育产物进行蛋白聚丙烯凝胶电泳和抗菌活性测定,研究它们抗弹性蛋白酶水解的能力。结果:GLL-37较LL-37对弹性蛋白酶的水解作用更具抵抗力。在高浓度NaCl下,GLL-37也较LL-37具有更强的抗菌活性。结论:通过对LL-37氨基酸序列中特定氨基酸残基的替换,可增强其抗菌活性及抗弹性蛋白酶水解能力,获得的衍生肽GLL-37具有很高的研究开发价值。