馮志國(guó) 劉慧娟 李濤 陳正望
摘要:為了研究SK66的抗菌機(jī)制,對(duì)K66-his、AMA-SK66、Trx-SK66進(jìn)行序列比對(duì)和分析,結(jié)果發(fā)現(xiàn)Trx-SK66是SK66的氮端加了1個(gè)Trx蛋白,AMA-SK66是SK66的氮端加了2個(gè)丙氨酸和1個(gè)甲硫氨酸,SK66-his是在SK66的碳端加了6個(gè)組氨酸;比較SK66-his、AMA-SK66和Trx-SK66殺滅細(xì)菌活性,結(jié)果表明Trx-SK66沒有殺菌活性,AMA-SK66殺菌活性大大降低。試驗(yàn)結(jié)果說(shuō)明氮端氨基酸對(duì)SK66殺菌活性很重要,尤其氮端氨基酸的極性。
關(guān)鍵詞:抗菌肽SK66;果蠅;富甘氨酸抗菌肽;抗菌機(jī)制
中圖分類號(hào):Q78 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):0439-8114(2012)24-5662-03
昆蟲不具備特異性免疫系統(tǒng),其利用自身產(chǎn)生的各種昆蟲抗菌肽來(lái)應(yīng)對(duì)損傷和感染[1]。昆蟲抗菌肽種類繁多,不同抗菌肽的作用機(jī)制不同。根據(jù)抗菌肽作用于細(xì)胞部位的不同,可以將其大體分為兩類,一類是直接作用于微生物細(xì)胞膜的殺傷模式,抗菌肽首先通過(guò)靜電結(jié)合被吸引到細(xì)胞表面,到達(dá)質(zhì)膜后與脂質(zhì)雙分子層相互作用。目前已提出桶-板模型[1]、毯式模型[2]、環(huán)形孔模型[3]等多種模式來(lái)解釋抗菌肽的膜穿透活性。另一類為作用于靶點(diǎn)的細(xì)胞內(nèi)殺傷模式??咕谋晦D(zhuǎn)入胞漿,能夠通過(guò)改變質(zhì)膜隔膜形成、抑制細(xì)胞壁合成、抑制核酸合成、抑制蛋白質(zhì)合成或抑制酶活性以達(dá)到殺菌的目的[4]。
富含甘氨酸(Gly)的抗菌肽的共同特點(diǎn)是一級(jí)結(jié)構(gòu)中含甘氨酸,有些是全序中富含甘氨酸[5],如鞘翅肽(Coleoptericin)、半翅肽(Hemiptericin),有些是某一結(jié)構(gòu)域中富含甘氨酸[6],如雙翅肽(Diptericin)、麻蠅毒素Ⅱ(SarcotoxinⅡ)、凝集素(Attacin)等,都至少有1個(gè)富含甘氨酸的結(jié)構(gòu)域。果蠅抗菌肽SK66結(jié)構(gòu)域中富含甘氨酸[7-10],試驗(yàn)通過(guò)對(duì)SK66-his、AMA-SK66和Trx-SK66的殺菌活性比較,試圖為富甘氨酸抗菌肽SK66的抗菌機(jī)制研究提供基礎(chǔ)資料。
1 材料與方法
1.1 材料
蘇云金芽孢桿菌(Bacillusthuringiensis,G+),華中農(nóng)業(yè)大學(xué)生命科學(xué)與技術(shù)學(xué)院微生物學(xué)實(shí)驗(yàn)室提供;金黃色葡萄球菌(Staphylococcusaureus,G+)、大腸桿菌(Escherichiacoli,G-)、枯草桿菌(B.subtilis,G+)、銅綠假單胞菌(Pseudomonasaeruginosa,G-)由華中科技大學(xué)校醫(yī)院提供。
SK66-his、AMA-SK66、Trx-SK66為華中科技大學(xué)生命科學(xué)與技術(shù)學(xué)院分子生物物理教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室保存。
1.2 方法
1.2.1 功能結(jié)構(gòu)域預(yù)測(cè) 用DNAman和GeneCard軟件進(jìn)行CG13551序列分析并進(jìn)行功能結(jié)構(gòu)域預(yù)測(cè)。
1.2.2 最低殺菌濃度(MBC)測(cè)定 采用微量液體檢測(cè)法,參照最低抑菌濃度測(cè)定法改進(jìn)。待測(cè)樣品溶于無(wú)菌生理鹽水,并作系列二倍稀釋。將培養(yǎng)到對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期的待測(cè)菌用無(wú)菌生理鹽水稀釋,調(diào)整菌液為2×105CFU/mL,將此菌液與等體積的抗菌肽樣品溶液混合均勻,對(duì)照為無(wú)菌生理鹽水。37℃保溫60min后?。处蹋厅c(diǎn)種于空白培養(yǎng)基上,室溫放置30min后37℃倒置培養(yǎng)過(guò)夜后觀察。以沒有長(zhǎng)出菌落的對(duì)應(yīng)樣品的終濃度為該樣品對(duì)該菌的最低殺菌濃度。當(dāng)對(duì)照組長(zhǎng)出密集菌落5h后,樣品組只長(zhǎng)出少量菌落的則認(rèn)為該樣品有抑菌能力。
2 結(jié)果與分析
2.1 富甘氨酸抗菌肽SK66氨基酸序列比對(duì)和分析
3 小結(jié)與討論
果蠅作為模式生物對(duì)研究動(dòng)物免疫起了重要作用。目前在黑腹果蠅體內(nèi)已發(fā)現(xiàn)了8種抗菌肽,分別為樗蠶素[5]、天蠶素(Cecropin)[6]、防御素(Defensin)[7]、果蠅抗真菌肽(Drosomycin)[5]、果蠅肽(Dorsocin)[5]、雙翅肽[11]、碧蝽金屬肽(Metchnikowin)[12]和在雄性果蠅的射精囊中特異表達(dá)的Andropin[13],這些抗菌肽對(duì)特定微生物有較強(qiáng)的殺菌作用。
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