基于海洋生物基因組信息的抗菌肽的設(shè)計和功能研究.pdf

1、抗生素耐藥性已成為一個全球性的公共健康問題，因此有必要開發(fā)一類新的抗菌藥物來解決這一問題。天然抗菌肽作為潛在的治療劑已經(jīng)得到了越來越多的關(guān)注?？刮⑸镫氖蔷哂袕V泛的抗微生物活性的小的陽離子多肽，廣泛存在于大多數(shù)生物體中，包括昆蟲，兩棲類，植物和哺乳動物等的先天宿主防御系統(tǒng)中，在抵御病原微生物的攻擊中發(fā)揮重要作用。雖然他們與傳統(tǒng)的抗生素相比擁有不同的作用機制，但是由于抗菌肽在應(yīng)用中出現(xiàn)的毒性，易受水解，制造成本高，尺寸和分子大小等問題，使

2、它目前還不能進入到藥品市場中。盡管如此，抗菌肽仍然是開發(fā)無耐藥性的、安全有效的抗菌藥物的希望。因此，我們應(yīng)深入研究抗菌肽的來源和構(gòu)效關(guān)系。
　　雖然小的開放閱讀框(sORFs)能夠?qū)Ω鞣N生物活性肽進行編碼，但卻很少在基因組數(shù)據(jù)中被注釋出來。本研究旨在研究基礎(chǔ)脊索動物玻璃海鞘基因組序列中的sORFs編碼抗菌肽(AMPS)的潛力。首先，利用sORFfinder程序在大約4800000基因組序列中尋找潛在的sORFs，接著將sORFs翻

3、譯成氨基酸序列，然后通過CAMP服務(wù)器預測找出最具有潛在抗菌活性的序列。最后，選擇出10種用于抗菌肽的合成和抗微生物活性的驗證。事實上，從sORFs推導出180多個可能具有抗菌活性的肽。在十個實驗用肽中，我們發(fā)現(xiàn)有六個與表達序列標簽有顯著的匹配，這為基因的表達提供了有力證據(jù);有五個則被證明具有效抗菌活性。這些結(jié)果表明，海鞘基因組中的許多sORFs含有抗菌肽信息。這項研究可以作為研究sORFs在海鞘的先天防御中所起作用的一個重要的前提。<

4、br>　　在上述合成的肽中，以P-04（含有19個氨基酸的線性陽離子肽）為模板合成了一系列N末端截短，C-端酰胺化和氨基酸取代的肽。通過對這些抗菌肽類似物進行抑菌活性研究來明確抗菌肽的構(gòu)效關(guān)系。實驗結(jié)果顯示，C-末端酰胺化增加了對大多數(shù)供試菌株的抗菌活性;N-末端的無規(guī)卷曲區(qū)域的減小也可以提高抗菌活性;丙氨酸取代絲氨酸后對大腸桿菌、變異鏈球菌和四聯(lián)球菌活性增加了2～8倍，而脯氨酸的替代導致了活動的明顯下降。雖然賴氨酸的取代增加了肽的凈正