防御素(Defensin)研究进展

防御素(Defensin)是近年来发现的广泛存在于动物和植物体内的一类阳离子抗菌活性肽。它们通常都是由28～54个氨基酸残基组成,分子内富含精氨酸和由半胱氨酸形成的分子内二硫键。它们具有广谱高效的杀菌活性,能有效地杀灭革兰氏阳性菌、革兰氏阴性菌、某些真菌、螺旋体、被膜病毒等微生物,因而对它们的研究已成为当前国际学术界中一个引人关注的研究热点。本文将简述有关防御素的分布、分子结构特征、生物学活性、作用机制、分子生物学特征等方面的研究概况及展望。     

一类新型的抗菌活性肽——生物防御素（Defensin）

生物防御素（ｄｅｆｅｎｓｉｎ）是近年来发现的一组新型抗菌活性肽。它们通常都是由３５～５０个氨基酸残基组成,且分子内富含二硫键。由于其具有牢固的分子骨架、广泛的分布以及生物活性功能,因而对它们的研究已成为当前国际学术界中一个引人关注的研究热点。本文将简述有关生物防御素的分布、分子结构特征、生物活性及其可能的作用机制等方面的研究概括及展望。     

二硫键及其连接方式对防御素抗菌功能的影响研究进展

防御素是一类内源性、高度稳定、富含半胱氨酸的抗菌肽,对抗感染和宿主免疫调控具有重要作用。其序列内一般有6-8个保守半胱氨酸形成3-4对二硫键。二硫键对数和连接方式在维持防御素结构和抗菌功能方面具有重要作用,此外,高活性线型及低二硫键含量突变体在减少生产成本,简化生产流程方面具有重要作用。综述了防御素分子特征、结构和功能,在此基础上报道二硫键氧化还原状态、数量及其连接方式影响防御素抗菌活性的最新研究进展。     

昆虫防御素基因( defensin) 的起源与分子进化

果蝇防御素基因位于它的第二条染色体右臂上,其编码产物具有抗菌肽活性,主要时革兰氏阳性菌有抗性。由于其有牢固的分子骨架、广泛的分布以及生物活性,对它的研究已成为当前国际研究热点。本文主要使用NCBI的资源分析黑腹果蝇防御素及其同源序列,并讨论了昆虫防御素的起源和分子进化。     

人防御素HNP-1基因在原核系统中的克隆与表达

通过化学合成法制备人防御素 HNP- 1基因 ,并将其构建于带有 GST基因的表达载体中 ,进行融合表达 ,表达融合蛋白可占菌体蛋白的 70 %左右 ,且主要以包含体形式存在。改变培养条件可适当提高可溶性融合蛋白的比例。融合蛋白通过凝胶色谱进行纯化 ,然后经凝血酶切释放出防御素多肽 ,并通过抑菌试验对其活性进行检测。结果显示 ,可能由于分子间的二硫键错配造成了防御素分子构象改变 ,使制备的防御素分子未显示出活性     

厚壳贻贝两种新型防御素的分子鉴定

贻贝是全球范围内具有重要经济价值和生态价值的双壳贝类。贻贝抗菌肽具有极强的分子多样性,也是当前抗菌肽研究的重要对象。防御素是贻贝抗菌肽的重要成员, 从厚壳贻贝中鉴定到2种新型防御素, 但其分子特性和免疫机制尚不清楚。为此, 对厚壳贻贝体内新发现的2种防御素开展研究。序列分析结果表明,2种新型防御素均具有节肢动物防御素结构特征,因而被命名为arthropod like defensin (ALD)。利用荧光定量PCR研究了2种防御素在贻贝不同组织及不同发育阶段的表达量差异。进一步分析了2种防御素在3种不同微生物诱导下的表达量时间曲线。利用固相化学合成技术对2种防御素的成熟肽区进行合成并开展了功能验证。研究结果表明, 2种ALD 主要表达部位在外套膜和消化腺, 且ALD-1具有雄性特异表达特征。此外, ALD-1和ALD-2在贻贝幼虫阶段均未表达; 在不同微生物刺激下, 2种ALD表现出不同的免疫反应模式, 显示出2种防御素具有不同的免疫调节机制。化学合成的2种ALD均具有抑菌活性, 其对不同微生物的抑制率在20%~80%之间。上述研究为深入了解贻贝免疫防御的分子机制,以及贻贝抗菌肽的免疫功能和后续的分子资源开发奠定了基础。     

重组人β防御素3在大肠杆菌中的表达和活性分析

防御素是生物界广泛分布的一类低分子短肽,具有广谱高效的杀菌、抗肿瘤作用,并且不易使微生物产生抗药性,具有很高的应用价值,其中最引人注目的是β防御素[1,2].人β防御素3(humanβ-defensin3,hBD3)是最近发现的第3种人源性β防御素,与其它人防御素相比,在抗菌活性等方面具有明显优势,是所有防御素中抗菌能力最强的之一[3~7],具有独特的研究和开发价值.为了得到高效表达hBD3的工程菌株,本实验按照细菌对密码子的偏爱,人工合成了hBD3的寡核苷酸片段,构建了其表达载体.经IPTG诱导、分离纯化和肠激酶切割,得到了与天然hBD3活性基本相同的…     

植物防御素结构与功能及其抗真菌机制研究进展

植物防御素是一类分子量约为5 kD的阳离子肽,是植物内免疫系统的主要成分之一,参与了多种植物生理生化活动。植物防御素含8个保守半胱氨酸,形成4对链内二硫键来稳定其3条反向平行的β折叠片和1个α螺旋,构成所谓的Csαβ模体结构。植物防御素具有抑制真菌和细菌生长、抑制酶的活性、抑制癌细胞增殖和作为离子通道阻断剂等功能。植物防御素抗真菌机制比较复杂,但它可能首先必须和真菌细胞质膜外侧的鞘脂等复杂脂类结合,引起真菌细胞发生一系列的反应,包括细胞膜通透性增强、胞内活性氧水平增高和诱导真菌细胞凋亡等。但是植物防御素详细的抗真菌机制及其在真菌细胞内作用靶点等有待于深入研究。综述了近年来植物防御素结构、功能及其抗真菌机制等方面的最新研究进展。     

鱼类β-防御素的研究进展

β-防御素是一种具有六个保守的半胱氨酸位点的阳离子两亲性小分子多肽,是抗菌肽的重要成员。随着基因组学研究的不断深入,目前在鱼类中发现了20个β-防御素基因,其基因结构均是由3个外显子和2个内含子组成,并且具有广谱抗菌活性及抗病毒活性。主要从分子结构、组织分布、基因结构、生物学活性以及生物进化等方面对鱼类β-防御素的研究概况进行综述。     

防御素的生物学特性及其抗病基因工程

防御素是一种富含半胱氨酸的小分子多肽,对细菌等微生物具有广谱抗性,且作用机制特殊。迄今为止,国内外在防御素方面进行了大量的研究,已经从各类生物体中分离出不同种类的防御素,并在基因工程和医药领域呈现广泛的应用前景。文章对防御素的分类、生物学特性,包括哺乳动物α-、β-、θ-防御素、昆虫以及植物防御素的分子结构及抗菌活性进行了综述,阐述了防御素的膜作用及与细胞内复合物结合的作用机制。总结和归纳了防御素基因的分离、表达研究进展及动、植物防御素基因在抗病基因工程领域的应用,并对防御素在未来的生物制药和植物抗病基因工程方面的应用前景进行了展望。     

Ⅱa类细菌素的结构、生物合成与活性

乳酸菌产生的细菌素中Ⅱa类细菌素是很大的一类,这类细菌素数量众多且抑菌活性广,尤其是它们都对单核细胞增生李斯特氏菌有较强的抑菌活性,而且它们的理化性质也比较稳定,因而它们是最有希望作为食品添加剂应用的细菌素。对目前研究比较清楚的一些Ⅱa类细菌素的分子构成、基因组织、生物合成、作用方式进行了概述,并对未来Ⅱa类细菌素在食品中的应用途径做出了展望。     

系统素、茉莉酸在番茄系统伤反应中的作用

当植物受到机械损伤或昆虫伤害时,植物体会在受伤部位产生伤信号分子启动防御基因的系统表达,蛋白酶抑制剂基因是防御基因的一典型代表.番茄是研究植物系统伤信号很好的模式植物,目前,三种类型的番茄系统伤信号突变体被鉴定出来,通过对番茄系统伤信号突变体进行功能分析并在它们之间进行相互嫁接实验,研究结果表明系统素和茉莉酸通过同一信号通路来激活防御基因的系统表达.系统素(或它的前体原系统素)在受伤部位激活茉莉酸的合成,使之达到系统反应的水平,应对外来伤害;茉莉酸或其衍生物是重要的系统伤信号分子,它诱导伤防御基因的系统表达.植物的系统伤反应可比做动物的炎症反应,它们之间有许多相似之处.     

羊胎小肠防御素的抗细菌作用研究

探讨防御素的抗细菌作用。用5%的乙酸抽提羊胎小肠细胞中的酸溶性成分,采用凝胶过滤层析获得羊胎小肠防御素,检测其对金黄色葡萄球菌、变形杆菌、枯草杆菌的抗菌活性。采用Sephadex G25凝胶过滤层析可获得纯化的羊胎小肠防御素。羊胎小肠防御素对金黄色葡萄球菌、变形杆菌有较强的抗菌活性,再但对枯草杆菌没有抗菌活性。     

哺乳动物防御素的研究进展及其应用前景

防御素是生物界广泛存在的一类具微生物抗性的低分子短肽,其中哺乳动物防御素的抗性谱最为广泛,具有很高的应用潜力.概述了哺乳动物防御素的组成分布、立体结构、基因表达调控、抗菌谱等的国内外研究进展,并展望了其在医学和植物抗病基因工程中的应用前景.     

哺乳动物β-防御素研究进展

哺乳动物β-防御素是一类小分子的阳离子抗菌多肽。其具有独特的抗菌机制和广谱抗菌、抗病毒活性,同时还可作为免疫调节剂来激活与调节机体的免疫系统,在医药开发或是动植物抗病育种等方面都具有很好的应用前景。就哺乳动物β-防御素的分布、分子结构、生物学活性、作用机制及其应用等方面的研究作一综述。     

长爪沙鼠β-防御素（defβ-83）基因的克隆与鉴定

目的克隆长爪沙鼠β-防御素基因序列,并对其进行鉴定及分析。方法从长爪沙鼠小肠中提取总RNA,根据GeneBank中大小鼠的β-防御素的基因序列,通过防御素基因的保守性设计引物,采用RT-PCR技术得到预期的PCR产物,将所得的片段进行克隆、测序,并应用相关生物信息学软件对序列进行鉴定和分析,序列提交genbank。结果Blast比较发现最终测序的结果与小鼠β-防御素-1和大鼠β-防御素-1的同源性全都大于80％,genebank登录号为EU834052。结论经测序鉴定证实该PCR产物为长爪沙鼠阻防御素基因1的一部分。本研究为深入探讨长爪沙鼠β-防御素的生物学活性奠定基础。     

髓源性防御素的研究进展

防御素是一组含有6个半胱氨酸的阳离子抗微生物多肽。在中性粒细胞内,防御素含量丰富,具有广谱、高效的抗微生物活性,是机体天然免疫机制的重要组成部分。近年来的临床观察表明,测定血浆及各种体液中髓源性防御素的改变有助于某些炎症性疾患的诊断。此外,提纯或重组防御素作为“超级抗生素”则已成为药学界的研究热点。本文着重对髓源性防御素的生化特性、生物学活性及其与疾病的关系作一概述。     

昆虫抗菌肽的生理活性及其转基因应用前景

昆虫抗菌肽是昆虫免疫后存在于血淋巴中的一类活性肽。根据分子的结构可分为 5类 :天蚕素类、昆虫防御素、富含脯氨酸或精氨酸的抗菌肽、富含甘氨酸的抗菌肽、抗真菌肽。且具有广谱的抗菌、抗病毒、抑制肿瘤的生物活性。概述了昆虫抗菌肽的基因的克隆与表达及转基因研究方面的进展 ,并展望了抗菌肽在基因工程中的应用前景     

防御素与溃疡性结肠炎

防御素(defensins)是一组具有广谱抗微生物活性的多肽,参与机体对微生物的防御作用,是维持免疫应答的重要因子。近年来,防御素家族在机体防御体系中的作用日益受到研究者的重视。本文综述防御素的分布、结构及其在免疫应答中作用,探讨其与溃疡性结肠炎(ulcerativecolitis,UC)关系和应用前景。     

植物细胞壁寡糖素的生理功能

植物细胞壁可分泌各种寡糖信息分子,称为寡糖素。它们对植物的抗性、生长速度、形态发生等方面有一定的调控作用。说明细胞壁是一个具有广泛生理活性的构造。