抗菌肽的發展現狀

迄今為止，從不同的生物體內誘導分離獲得的抗菌肽已不下200多種，僅從昆蟲中分離獲得的就多達170余種。人們根據抗菌肽的來源及結構性質進行了分類。根據抗菌肽的結構，可將其分為5類
1．具有螺旋結構的線性多肽cecropins是第一個被發現的動物抗菌肽，1980年，由Boman等從美國天蠶蛹中分離得到。該類多肽抗生素一般含有37～39個氨基酸殘基，不含半胱氨酸，其N端區域具有強堿性，可形成近乎完美的雙親螺旋結構，而在C端區域可形成疏水螺旋，兩者之間有甘氨酸和脯氨酸形成的鉸鏈區，多數多肽的C端被酰胺化，酰胺化對其抗菌活性具有重要作用。此后，人們相繼從家蠶、柞蠶、果蠅、麻蠅中分離到了cecropins類抗菌肽。1989年，Lee等人從豬小腸中分高到了cecropinP1，說明了cecropins可能在動物中廣泛存在。cecropins對革蘭陽性菌、陰性菌部具有很強的殺傷力，而對真菌和真核細胞沒有毒性。目前cecropins已被人工合成并已商品化。
magainins也是較早發現的一類具有雙親螺旋結構的抗菌肽。最初是從蟾蜍的皮膚中分離得到的，后來在哺乳動物的神經組織和腸組織中發現了其類似物。magainins對革蘭陽性菌、陰性菌、真菌、原生動物都有殺傷作用，但是對革蘭陰性菌的活性比cecropins要低10倍左右。
此外，從一些動物的再生性器官和兩棲類的多種組織器官中分離得到了一些具有螺旋結構的多肽，如來源于南美蛙的dermaseptin和來源于樹蛙的bombininh。
2．富含某種氨基酸的線性多肽apidaecins是從蜜蜂中分離得到的富含脯氨酸的多肽抗生素，一般含有16～18個氨基酸殘基，其中脯氨酸含量高達33％，精氨酸含量可達17％。apidaecins對某些革蘭陰性菌具有很強的活性，而對革蘭陽性菌不起作用。apidaecins對某些革蘭陰性的植物病原菌和腸桿菌科的致病菌的高殺傷力，使其在植物抗細菌病基因工程和食品工業中有著很好的應用前景。
drosocin是來源于果蠅的一種富含脯氨酸的抗菌肽，在結構上與apidaecins具有一定的相似性，但是在其11位的蘇氨酸羥基上連接著一個O－二糖鏈（－N－乙酰半乳糖胺－半乳糖。）
coleoptericin和hemiptericin分別來源于鞘翅目和半翅目昆蟲，一級結構中富含甘氨酸，分子量一般較大。Oppenheim等人從人的腮腺和下頜腺分泌物中分離得到了一組富含組氨酸的抗菌肽，長度在7～38個氨基酸殘基不等，被稱為histatins。對于引起口腔感染的多種微生物具有活性。indolicidin是來源于牛中性粒細胞的多肽抗生素，因其13個氨基酸中含有5個色氨酸而得名。其C端是酰胺化的。對大腸桿菌和金黃色葡萄球菌都具有很強的殺菌活性。
3．含有一個二硫鍵的多肽這是一類數量很少的抗菌肽，第1個被發現的這類多肽是bactenecin，來源于牛中性粒細胞。其12個氨基酸中含有4個精氨酸，在其第2位和第11位氨基酸殘基間形成二硫鍵。bactenecin對大腸桿菌和金黃色葡萄球菌都有活性。這類多肽中還包括一些來源于蛙類皮膚的多肽抗生素，一般在C端有一個由7個氨基酸形成的“loop”和一個長的N端“尾巴”，如brevinin-1,brevinin-2。
4．含有兩個或兩個以上二硫鍵的多肽這類多肽的典型代表是defensins，最初發現的α－defensins來源于哺乳動物的組織中，一般含有29～34個氨基酸殘基，其中6個保守的半胱氨酸形成3個分子內二硫鍵，此外，其第6位和第15位的精氨酸，第24位的甘氨酸也是保守的。α－defensins可形成3層的β片層結構，通過3個二硫鍵和Arg-6與Glu-24之間的鹽橋而被穩定。目前，defensins已被合成并已商品化。defensins對多種細菌和某些真菌具有殺傷作用，并且對真核細胞有一定的毒性。defensins對革蘭陽性菌的活性比革蘭陰性菌強。defenssins的活性比cecropins弱，并且通常在低離子強度下起作用。β－defensins比α－defensins大一些，一般含有38～42個氨基酸殘基。都含有3個二硫鍵和4～8個精氨酸。昆蟲defensins在C末端與α－defensins相似，但是只有兩個β片層結構，中間有一段α螺旋起穩定作用，主要對革蘭陽性菌起作用，而對真菌沒有作用。植物defensins一般有45～54個氨基酸殘基，可形成4個二硫鍵，3個β片層結構和一個α螺旋結構。植物defensins一般只對真菌起作用而對細菌沒有作用。不同植物defensins對真菌的抗菌譜不同。thionins也是一類來源于植物的多肽抗生素，含有45～47個氨基酸殘基，有6個或8個半胱氨酸形成的3個或4個二硫鍵。其二級結構可形成2個反平行的α螺旋結構和2個反平行的β片層結構。thionins抑制多種植物致病細菌和真菌，但是對假單胞菌屬和歐文氏菌屬的細菌不起作用。
5．羊毛硫抗生素羊毛硫抗生素（1antibiotics）是指一些由細菌產生的，由基因編碼在核糖體中合成，經翻譯后加工而含有一些特殊有機基團的多肽抗生素。其中研究最廣泛的是nisin。它是來源于乳酸菌的一種抗菌肽，成熟多肽由34個氨基酸組成，含有羊毛硫氨酸、甲基羊毛硫氨酸等特殊基因。主要對革蘭陽性菌起作用，而對革蘭陰性菌不起作用，已被廣泛應用作食品保鮮劑。nisin及其類似物在醫藥上的應用研究也正在進行。