成騁，華子春,2,3*

（1. 南京大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院 醫(yī)藥生物技術(shù)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，江蘇 南京210023；2. 江蘇省產(chǎn)業(yè)技術(shù)研究院醫(yī)藥生物技術(shù)研究所/常州南京大學(xué)高新技術(shù)研究院，江蘇 常州213164；3. 南京大學(xué)深圳研究院，廣東 深圳518057）

套索肽是一類(lèi)由核糖體合成和翻譯后修飾的活性肽（RiPPs），因具有互鎖套索拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的特征而命名[1-2]。其帶有螺旋結(jié)構(gòu)的C端穿過(guò)N端的內(nèi)酰胺環(huán)而形成互鎖套索樣的結(jié)構(gòu)，其中N端的肽環(huán)通常由7 ～ 9個(gè)氨基酸組成。大多數(shù)套索肽N末端的氨基酸殘基通常為甘氨酸（Gly）、絲氨酸（Ser）、半胱氨酸（Cys）或丙氨酸（Ala）[3-4]，但近期發(fā)現(xiàn)了N末端氨基酸為亮氨酸（Leu）的新型套索肽[5]。套索肽大的肽環(huán)是在N-末端的氨基酸的α-氨基與天冬氨酸（Asp）或谷氨酸（Glu）的羧酸側(cè)鏈之間形成。這種結(jié)構(gòu)賦予了套索肽對(duì)化學(xué)、熱和蛋白酶降解高度的穩(wěn)定性[1]。線(xiàn)性的多肽藥物通常呈非結(jié)構(gòu)化且在體內(nèi)不穩(wěn)定，相比之下，穩(wěn)定性高的套索肽愈發(fā)受到關(guān)注。

1991年套索肽anantin首次被發(fā)現(xiàn)[6]，1992年從新生兒的糞便中分離出套索肽microcin J25（MccJ25）[7]，隨后多種套索肽相繼被發(fā)現(xiàn)并分離出來(lái)。套索肽具有多樣的生物學(xué)功能，如抗微生物、抗腫瘤、酶抑制和受體拮抗活性等。基因挖掘技術(shù)已被用于新型套索肽發(fā)掘[8]，發(fā)現(xiàn)了包括capistruin在內(nèi)的超過(guò)24種套索肽[2,8-9]?；蛲诰蚣夹g(shù)必將使得越來(lái)越多的套索肽被發(fā)現(xiàn)，且其結(jié)構(gòu)得到鑒定和表征。

1 套索肽及其基因簇的結(jié)構(gòu)及分類(lèi)

根據(jù)套索肽所含二硫鍵的數(shù)量和形成的位置不同可將其分為4類(lèi)（見(jiàn)圖1）。C端肽鏈與大肽環(huán)通過(guò)2個(gè)二硫鍵連接的套索肽被定義為Ⅰ類(lèi)套索多肽（Class I）；若肽鏈尾在穿出肽環(huán)之后，C端肽鏈與大肽環(huán)間無(wú)二硫鍵連接，而是通過(guò)空間相互作用穩(wěn)定套索拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，則被稱(chēng)為Ⅱ類(lèi)套索多肽（Class II）；若肽鏈尾C端方向序列與肽環(huán)之間只形成一個(gè)二硫鍵的套索多肽，根據(jù)其二硫鍵形成位置不同，分為Ⅲ類(lèi)或Ⅳ類(lèi)套索肽（Class III，Class IV），具體而言，Ⅲ類(lèi)套索肽的二硫鍵將肽環(huán)與肽鏈尾相連接，而Ⅳ類(lèi)的二硫鍵僅存在于肽鏈尾。其中，II類(lèi)套索肽是目前已知的套索肽中最常見(jiàn)且最具有特征性的套索肽，通常來(lái)源于變形菌，Ⅰ類(lèi)、Ⅲ類(lèi)和Ⅳ類(lèi)套索肽則通常來(lái)源于放線(xiàn)菌。來(lái)源變形菌的Ⅱ類(lèi)套索肽主要為極性親水性，從鏈霉菌中分離出來(lái)的Ⅰ類(lèi)套索肽和Ⅱ類(lèi)套索肽（如MccJ25、propeptin和anantin）則為疏水性[8]，正是這些結(jié)構(gòu)特征決定了套索肽所具有的多種生物活性。因此，對(duì)套索肽的生物合成、結(jié)構(gòu)及其活性的研究，在其作為藥物的多功能骨架的應(yīng)用中起到至關(guān)重要的作用。

圖1 套索肽的4種類(lèi)別Figure 1 Four types of lasso peptides

套索肽從核糖體前體肽（precursor peptide）衍生而來(lái)，前體肽由N端的前導(dǎo)序列和C端的核心序列構(gòu)成。N端前導(dǎo)序列功能在于底物識(shí)別，以及介導(dǎo)翻譯后加工酶之間的相互作用；核心序列是翻譯后修飾酶修飾的結(jié)構(gòu)域。翻譯后修飾包括環(huán)化、磷酸化、瓜氨酸化、C端甲基化，以及二硫鍵形成。翻譯后修飾往往增加了套索肽分子中官能團(tuán)的多樣性和套索肽的化學(xué)及生物穩(wěn)定性。套索肽基因簇的一個(gè)顯著特征是編碼RiPP識(shí)別元件，即RRE（E蛋白），用于結(jié)合前導(dǎo)肽并介導(dǎo)翻譯后修飾。來(lái)自不同家族的E蛋白均由N端的3個(gè)β鏈結(jié)構(gòu)和C端的3個(gè)α螺旋組成[2]。如圖2所示，套索肽的生物合成過(guò)程需要3個(gè)步驟：1）E蛋白識(shí)別并結(jié)合前體肽（A蛋白）；2）與轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶同源的半胱氨酸酶（B蛋白）負(fù)責(zé)切割前導(dǎo)肽并釋放核心肽；3）與天冬酰胺合成酶同源的ATP依賴(lài)性的內(nèi)酰胺合成酶（C蛋白）以AMP酯形式激活A(yù)sp/Glu羧酸，然后通過(guò)α-氨基縮合催化內(nèi)酰胺環(huán)的形成。

圖 2 套索肽生物合成步驟Figure 2 Biosynthesis procedure of lasso peptide

圖3總結(jié)了常見(jiàn)的來(lái)自放線(xiàn)菌、變形菌和厚壁菌的套索肽基因簇的組成?；駻負(fù)責(zé)編碼前體肽，前體肽A可以分為2個(gè)肽段（A1和A2）或甚至3個(gè)肽段（A1、A2和A3）[3,10-12]?；駼和C產(chǎn)生成熟酶，在形成套索拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的過(guò)程中，基因B和C密切相關(guān)且不可或缺[13]。變形菌的基因簇中E-B通常是融合蛋白，而來(lái)源于放線(xiàn)菌和厚壁菌的基因簇中通常分為2個(gè)開(kāi)放閱讀框（ORF），分別獨(dú)立地編碼E蛋白和B蛋白。結(jié)構(gòu)保守的ABC轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白（D蛋白）是套索肽合成的核心蛋白。D蛋白能使套索肽具有增強(qiáng)宿主免疫力的功能，因此，含有D蛋白的套索肽通常具有抗菌活性[5]。圖3顯示：大多數(shù)來(lái)源于變形菌的套索肽基因簇不含有編碼ABC轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的基因，而對(duì)應(yīng)存在編碼異肽酶（isopeptidase，簡(jiǎn)稱(chēng)Isop）的第4個(gè)基因[3,10-11,14]。

圖 3 已知套索肽生物合成基因簇組成Figure 3 Known biosynthetic gene clusters of lasso peptides

異肽酶最早是在套索肽astexin-2/3基因簇的AtxE2中被分離出來(lái)的[12]，其能夠特異性地水解相鄰基因簇形成的異肽鍵，從而產(chǎn)生線(xiàn)性肽[15]，但不能水解分支環(huán)狀結(jié)構(gòu)astexin-2/3中的異肽鍵[16]。為了更好地理解異肽酶的特異性，科學(xué)家研究了鞘磷脂I-異肽酶（SpI-IsoP）。SpI-IsoP的相對(duì)分子質(zhì)量為74 500，由N端β螺旋和C端α/β-水解酶2個(gè)結(jié)構(gòu)域構(gòu)成[17]，SpI-IsoP對(duì)肽底物中單個(gè)氨基酸的取代具有高耐受性，但SpI-IsoP對(duì)于肽底物的loop環(huán)序列的識(shí)別非常嚴(yán)格，因此SpI-IsoP保持高度特異性。

目前研究最多的套索肽microcin J25（MccJ25）的生物合成基因簇由4個(gè)基因（McjA、McjB、McjC和McjD）組成[18]。MccJ25套索肽成熟期間，B蛋白從前體肽中切割前導(dǎo)肽，釋放核心肽來(lái)進(jìn)行預(yù)折疊。對(duì)B和C蛋白的體外研究表明：B蛋白可能具有分子伴侶功能[14,19]；C蛋白則以ATP依賴(lài)性方式激活側(cè)鏈的羧酸，催化肽環(huán)形成反應(yīng)。隨后，D蛋白將成熟的套索肽從細(xì)胞中輸出。套索肽成熟的系統(tǒng)中B蛋白是否具有ATP依賴(lài)性，B蛋白與C蛋白是否不存在相互依賴(lài)性[19-20]，目前還存在互為矛盾的報(bào)道。

2 套索肽的生物學(xué)活性

目前已發(fā)現(xiàn)的大部分套索肽是在變形桿菌和放線(xiàn)菌中合成的，如羊毛硫細(xì)菌素、小菌素、微環(huán)素、藍(lán)內(nèi)酯和硫肽等。套索肽因其具有抗菌、抗病毒或其他生物活性被認(rèn)為是生物制藥研發(fā)熱點(diǎn)之一。

大多數(shù)套索肽都具有抗細(xì)菌的作用。許多羊毛硫抗生素對(duì)多種革蘭陽(yáng)性菌具有殺菌作用，有些對(duì)耐甲氧西林的金黃色葡萄球菌（MRSA）、耐萬(wàn)古霉素腸球菌和耐奧沙西林的革蘭陽(yáng)性菌等具有較好的活性[21-22]。套索肽MccJ25對(duì)于革蘭陰性菌（如大腸埃希菌和沙門(mén)菌等）有殺傷作用，同時(shí)能夠中和內(nèi)毒素，并通過(guò)其免疫調(diào)節(jié)作用抑制炎癥細(xì)胞因子的產(chǎn)生；活性肽MccJ25還可以防止由腸毒素ETEC K88引起的腸道損傷和炎癥反應(yīng)，可作為一種新的預(yù)防性藥物來(lái)減少動(dòng)物、食品或人類(lèi)的病原體感染。來(lái)源于鏈霉菌屬Streptomyces sannurensis的套索肽marinopyrroles A-F 對(duì)MRSA 也具有極強(qiáng)的抗菌活性[23]，套索肽chaxapeptin對(duì)革蘭陽(yáng)性菌有微弱的抗菌活性，對(duì)金黃色葡萄球菌和枯草芽孢桿菌的最小抑菌濃度為 30×10-6～ 35×10-6g·mL-1[24]。目前認(rèn)為套索肽的抗菌作用主要是通過(guò)2種機(jī)制：其一是作用于細(xì)菌的細(xì)胞膜，在膜上形成離子通道，引起胞內(nèi)物質(zhì)的外漏而殺死細(xì)菌；其二是套索肽不破壞細(xì)胞膜而進(jìn)入胞內(nèi)，與胞內(nèi)靶標(biāo)結(jié)合后抑制其代謝，從而殺死細(xì)菌。例如，MccJ25與細(xì)菌外膜受體蛋白FhuA結(jié)合，進(jìn)入細(xì)菌后抑制RNA聚合酶的作用，起到殺菌的作用[25]。微環(huán)素（microviridins）是在藍(lán)藻中合成的一類(lèi)環(huán)狀或籠狀的套索肽，是良好的蛋白酶抑制劑。Microviridins M對(duì)彈性蛋白酶和枯草桿菌蛋白酶有較強(qiáng)的抑制作用[26]。研究發(fā)現(xiàn)套索肽還具有抗病毒作用，如1994年發(fā)現(xiàn)的來(lái)源于鏈霉菌屬Streptomyces griseo flavus套索肽RP71955 aborycin具有抗HIV的作用[27]。RP71955 aborycin類(lèi)似于HIV蛋白酶抑制劑，抑制其活性，使得病毒不能正常裝配，從而達(dá)到抑制HIV的目的。相較于正常細(xì)胞，細(xì)胞膜富含酸性磷脂的腫瘤細(xì)胞對(duì)套索肽類(lèi)抗生素更敏感，套索肽對(duì)腫瘤細(xì)胞具有殺傷作用，如來(lái)源于鏈霉菌屬Streptomyces sannurensis和Streptomyces leeuwenhoekii的Ⅱ類(lèi)套索肽chaxapeptin和sungsanpin均可以抵御人肺癌細(xì)胞的侵襲[24,28]。

3 套索肽的人工合成

3.1 套索肽的基因工程合成

基因工程法生產(chǎn)套索肽可以有效降低生產(chǎn)成本，異源表達(dá)套索肽是套索肽研究中常用的方法。這不僅是因?yàn)樘姿麟脑谄涮烊凰拗骶械谋磉_(dá)難以在標(biāo)準(zhǔn)培養(yǎng)條件下實(shí)現(xiàn)[10,14,29-30]，而且異源表達(dá)有利于深入研究套索肽生物合成過(guò)程和翻譯后修飾[31-34]。大腸埃希菌表達(dá)系統(tǒng)相較于其他蛋白表達(dá)菌株，具有遺傳背景清晰、操作簡(jiǎn)單等優(yōu)勢(shì)，被廣泛用于重組蛋白的生產(chǎn)。研究表明來(lái)源于變形菌的套索肽可以實(shí)現(xiàn)在大腸埃希菌中異源表達(dá)。在天然宿主中，套索肽的表達(dá)通常是由調(diào)控元件和弱啟動(dòng)子組合調(diào)控[30]，且套索肽基因組的GC含量較高。大腸埃希菌缺乏翻譯后修飾系統(tǒng)，套索肽在大腸埃希菌中異源表達(dá)時(shí)通常表達(dá)產(chǎn)量會(huì)相對(duì)較低甚至不表達(dá)[35]。因此，利用鏈霉菌和鞘氨醇單胞菌表達(dá)系統(tǒng)異源表達(dá)套索肽也受到了關(guān)注。來(lái)源于缺陷短波單胞菌（Brevundimonas diminut）的套索肽brevunsin的基因簇在鞘氨醇單胞菌中能夠?qū)崿F(xiàn)高水平表達(dá)，表達(dá)量達(dá)到 10.2×10-3g·L-1[36]。來(lái)自白色鏈霉菌（Streptomyces albusDSM 41398）的翻譯后乙?；揎椀奶姿麟腶lbusnodin在異源宿主中也實(shí)現(xiàn)了高效表達(dá)[37]。

3.2 套索肽的化學(xué)合成

目前一些核糖體多肽，如羊毛硫肽化合物（lantipeptide）和環(huán)肽（cyclotides），已經(jīng)可以利用化學(xué)法從頭合成[38-39]。近年來(lái)利用化學(xué)法合成套索肽的研究顯著增加。但是，化學(xué)法合成的套索肽大多難以形成其拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。不過(guò)，專(zhuān)利CN106749497提出的方法解決了這一難題[40]。該方法以多錨點(diǎn)支撐實(shí)現(xiàn)了套索多肽及其類(lèi)似物的化學(xué)全合成，通過(guò)連接點(diǎn)限制與導(dǎo)引來(lái)控制多肽鏈的走向，使其能夠構(gòu)成拓?fù)涞奶姿鳂?gòu)型。固相肽合成法被用于合成支鏈環(huán)狀MccJ25以及其環(huán)狀和雙環(huán)類(lèi)似物[41-42]，該方法由于在一個(gè)反應(yīng)容器中進(jìn)行所有反應(yīng)，便于自動(dòng)化操作，且可定點(diǎn)合成多肽，因此在有機(jī)合成中廣泛應(yīng)用。Ferguson等[43]基于通過(guò)銅催化的疊氮化物-炔烴環(huán)加成的環(huán)化，觀察到肽環(huán)和其特定拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)對(duì)于生物活性具有關(guān)鍵性作用。

化學(xué)酶法合成也是獲得套索肽的方法之一。該法是指將生物合成的套索肽純化后再通過(guò)化學(xué)方法修飾，可以通過(guò)體外化學(xué)連接或其他方法打開(kāi)肽鏈并接入短肽，將固相肽合成和酶類(lèi)強(qiáng)大的立體和區(qū)域選擇性結(jié)合起來(lái)?；瘜W(xué)酶法生物合成的最后一步，是非核糖體肽合成酶 （nonribosomal peptide synthetases，NRPs）的C末端硫酯酶（thioesterase,TE）結(jié)構(gòu)域的催化反應(yīng)[44-45]。分離和純化的TE結(jié)構(gòu)域，被廣泛用于線(xiàn)性肽底物的環(huán)化，促進(jìn)藥理活性化合物庫(kù)的豐富和發(fā)展[46]。TE結(jié)構(gòu)域由于其特有的環(huán)化和水解的雙重活性，還可以催化非核糖體肽（nonribosomal peptide, NRP）的水解形成線(xiàn)性肽，如萬(wàn)古霉素型抗生素[47]。大多數(shù)酶促反應(yīng)都是可逆的，反應(yīng)速率取決于pH、溫度，以及酶和底物的濃度等因素[48-50]。迄今尚無(wú)利用化學(xué)酶法生產(chǎn)套索肽的報(bào)道，原因一方面可能是生物合成套索肽的產(chǎn)量有限；另一方面，生物法表達(dá)后，化學(xué)法修飾的范圍也有限。

4 套索肽的應(yīng)用及前景

目前所有的常規(guī)抗生素都出現(xiàn)了相應(yīng)的抗藥性致病株系，致病菌的抗藥性正在日益嚴(yán)重威脅著人們的健康?？咕牟粌H對(duì)細(xì)菌、真菌和病毒等具有廣泛的殺傷作用，且其靶菌株不易產(chǎn)生抗性突變，還可以通過(guò)免疫調(diào)節(jié)作用控制免疫反應(yīng)，減輕炎性損傷，且具有高特異性、低毒性，是良好的藥物先導(dǎo)化合物來(lái)源。但由于其不理想的物理化學(xué)和藥動(dòng)學(xué)性質(zhì)，比如溶解度變化大、生物利用度低和穩(wěn)定性差等問(wèn)題，大大地限制了抗菌肽的應(yīng)用。

通過(guò)采用諸如PEG修飾、環(huán)化、引入非天然氨基酸、氨基酸N-甲基化法等方法對(duì)天然多肽進(jìn)行改造和應(yīng)用，增強(qiáng)了天然多肽結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性[50]，其中，最為人熟知的蛋白骨架就是環(huán)肽[51-53]。來(lái)源于植物的大環(huán)寡肽具有頭尾相接的環(huán)狀骨架，同時(shí)還含有3對(duì)保守的二硫鍵組成的胱氨酸結(jié)，因此其結(jié)構(gòu)緊密、穩(wěn)定性非常好?？茖W(xué)家將具有血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子A拮抗劑功能的肽段移植進(jìn)大環(huán)寡肽kalata B1的分子骨架中[54-55]。通過(guò)固相肽合成大環(huán)寡肽kalata B1的衍生物，隨后進(jìn)行分子內(nèi)硫酯介導(dǎo)反應(yīng)形成環(huán)化，經(jīng)修飾后的大環(huán)寡肽kalata B1衍生物高度穩(wěn)定且具有良好的生物活性[55]。

套索肽基因簇來(lái)源于細(xì)菌，適合在大腸埃希菌中異源表達(dá)；除了由黃單胞菌產(chǎn)生的套索肽外[56-58]，目前已知的套索肽均無(wú)致病性。套索肽的序列可在生物合成過(guò)程中用任意氨基酸進(jìn)行替換取代，使其成為新型藥物開(kāi)發(fā)和多肽表位移植等應(yīng)用中合適且理想的蛋白骨架。因此，可以利用套索肽的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)并獲得目的多肽，改善其結(jié)構(gòu)，提高其對(duì)熱和蛋白水解的穩(wěn)定性。

通常認(rèn)為套索肽的肽環(huán)是其保持高度緊湊和穩(wěn)定結(jié)構(gòu)及內(nèi)在抗菌性的關(guān)鍵。肽環(huán)的大小允許變化的幅度很小，只能在其中插入或刪除1 ～ 2個(gè)氨基酸。套索肽尾部區(qū)域負(fù)責(zé)套索肽從其宿主菌中輸出，同時(shí)與套索肽的自我保護(hù)機(jī)制相關(guān)。套索肽的轉(zhuǎn)向模序是套索肽中較為適合修飾、改造的區(qū)域。

有一項(xiàng)研究報(bào)道套索肽和三甘氨酸短肽共價(jià)綴合，通過(guò)旋轉(zhuǎn)肽環(huán)與線(xiàn)性肽鏈之間的鍵形成套索肽結(jié)構(gòu)，從而形成治療性多肽與套索肽骨架的共價(jià)支鏈環(huán)狀化合物。該方法的局限性在于所綴合的線(xiàn)性肽的分子大小要足以通過(guò)肽環(huán)，因此不適用于含較大側(cè)鏈的氨基酸的肽。此外，通過(guò)鍵旋轉(zhuǎn)形成套索肽的反應(yīng)是可逆的，即便是插入三甘氨酸肽這種小且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的短肽，產(chǎn)量也僅有4%[59]。因此，該方法用于改造套索肽時(shí)，在肽延展性和應(yīng)用性方面都具有較大的限制。整聯(lián)素結(jié)合基序RGD作為短肽表位被移植到套索肽MccJ25上，插入位點(diǎn)在套索肽尾部的轉(zhuǎn)向模序中[56,60]，改造后的套索肽MccJ25在體外實(shí)驗(yàn)中對(duì) αvβ3、αvβ5 和 α5β1 整聯(lián)素具有親和力，并能抑制腫瘤細(xì)胞中毛細(xì)血管形成。套索拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)增強(qiáng)了MccJ25衍生物對(duì)蛋白質(zhì)降解的穩(wěn)定性。在對(duì)野生型的套索肽與改造后的套索肽進(jìn)行結(jié)構(gòu)比對(duì)時(shí)，發(fā)現(xiàn)RGD取代并未改變其分子骨架，證明MccJ25結(jié)構(gòu)在插入短肽表位后仍然保持穩(wěn)定[56]。在MccJ25的合成基因簇中，基因McjA和McjB之間有一段長(zhǎng)非編碼區(qū)，可用來(lái)插入外源性功能基因而不影響套索肽的合成，例如，可在MccJ25的前體肽McjA后插入綠色熒光蛋白[13,61]。Bode等[59]發(fā)明了一種利用輪烷支架形成套索結(jié)構(gòu)的方法，其能夠?qū)⒕哂兄委熁虬邢蚬δ艿木€(xiàn)性肽插入套索肽結(jié)構(gòu)，使其免受熱或蛋白酶降解。胰腺癌中內(nèi)皮素B受體（ETB）過(guò)表達(dá)，套索肽RES-701-1具有ETB拮抗劑的功能。由RES-701-1和內(nèi)皮素組合而成的雜合肽不僅對(duì)ETB具有高度選擇性，而且對(duì)ETB和內(nèi)皮素A受體（ETA）都具有高親和力和拮抗作用；有的雜合肽類(lèi)似物還具有ETB激動(dòng)劑作用[62-63]。將RGD移植到套索肽RES-701-1可以提高其生物活性和結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性[64]。

5 前景和挑戰(zhàn)

通過(guò)基因工程和表位移植等方法用靶配體修飾套索肽，得到的套索肽綴合物具有靶向分子探針和藥物載體的功能。套索肽能夠作為多種肽表位的良好的載體。雖然目前尚未完全了解哪種類(lèi)型的套索肽的穩(wěn)定性最強(qiáng)，對(duì)Ⅰ類(lèi)和Ⅲ類(lèi)套索肽進(jìn)行模擬，在插入位點(diǎn)引入半胱氨酸可以穩(wěn)定套索肽結(jié)構(gòu)[5]，改造后的套索肽由于RGD結(jié)合基序附近空間位阻較小,提高了對(duì)整聯(lián)素亞型的選擇性。異源表達(dá)能極大地提高套索肽的表達(dá)水平，如果肽序列中存在難以修飾的氨基酸殘基則會(huì)極大地影響到其表達(dá)量；某些修飾也可能會(huì)產(chǎn)生穩(wěn)定性較差的套索化合物。有關(guān)套索肽的研究除了探索基于套索肽的藥物研發(fā)，還有待闡明套索肽在自然界的進(jìn)化，即套索肽何時(shí)產(chǎn)生、為何產(chǎn)生，以及如何實(shí)現(xiàn)生物學(xué)功能等各方面。

6 結(jié)語(yǔ)

套索肽是一類(lèi)具有生物活性的多肽類(lèi)天然產(chǎn)物。肽鏈N末端與酸性側(cè)鏈之間的異肽鍵使其形成了特征性的套索結(jié)構(gòu)。近年來(lái)在套索肽的穩(wěn)定性和生產(chǎn)等方面取得了一些進(jìn)展。由于其多樣性的功能，套索肽在藥物開(kāi)發(fā)和應(yīng)用中展示出巨大的潛力[56-57]。相比于化學(xué)合成，生物發(fā)酵法合成套索肽具有生產(chǎn)成本低、安全環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)，改造后的套索肽可被應(yīng)用于醫(yī)藥領(lǐng)域。對(duì)套索肽氨基酸組成和結(jié)構(gòu)的研究，將為闡明其所具有的抗菌、酶抑制、抗HIV作用等奠定基礎(chǔ)。通過(guò)基因重組和化學(xué)合成，理性設(shè)計(jì)和修飾改造套索肽將大大拓展套索肽的藥學(xué)和醫(yī)學(xué)應(yīng)用前景。