張喜貴 孟長明陳昌福
(1.453700,河南省新鄉(xiāng)市康大消毒劑有限公司;2.430070,華中農(nóng)業(yè)大學(xué),武漢)
(3)凝集素(Lectins)
凝集素是一類具有糖結(jié)合專一性、可促使細(xì)胞凝集的蛋白質(zhì)或糖蛋白。凝集素廣泛存在于生物體中,在植物、動物及微生物中均有發(fā)現(xiàn)。自1999年Hall等首先從鰲蝦中克隆、分離和鑒定出凝集素蛋白以來,目前已在龍蝦、寄居蟹、馬蹄蟹、藍(lán)蟹、美洲巨螯蝦、中國明對蝦、斑節(jié)對蝦和日本囊對蝦等40多種甲殼動物體內(nèi)發(fā)現(xiàn)凝集素。甲殼動物的凝集素存在于血淋巴中或規(guī)則排列在血細(xì)胞膜表面,其實質(zhì)是一個蛋白質(zhì)家族,相對分子量為68-72kDa,具有結(jié)構(gòu)異質(zhì)性和異物結(jié)合位點的特異性,對熱不穩(wěn)定,56℃ 15min即可滅活,pH適應(yīng)范圍較廣,最適pH為5-8。甲殼動物凝集素活性需Ca2+激活,但不能被葡萄糖、蔗糖、D-棉子糖、D-鼠李糖、D-果糖、L-阿拉伯糖、D-半乳糖、L-山梨糖、纖維二糖和麥芽糖所抑制。
凝集作用是甲殼動物免疫防御的主要機(jī)能之一。凝集素作為一種非特異性免疫識別因子(模式識別蛋白)識別自身和異己成分,包括外來入侵的病原微生物,并通過凝集、包圍、調(diào)理、促進(jìn)吞噬等方式將其排出體外。此外,凝集素還參與機(jī)體的止血、凝血、物質(zhì)運輸和傷口修復(fù)作用。在蝦類變態(tài)期間,凝集素參與清除體內(nèi)組織和細(xì)胞碎片的過程。研究表明凝集素活力的強(qiáng)弱與甲殼動物免疫水平密切相關(guān),可作為衡量甲殼動物免疫功能的一項指標(biāo)。
(4)溶血素(Hemolysin)
溶血素也是一種非特異性的免疫因子,目前已在多種無脊椎動物的血清中被發(fā)現(xiàn),但有關(guān)甲殼動物溶血素的報道較少,僅限于美洲馬蹄蟹、龍蝦和日本對蝦。研究表明甲殼動物的溶血素具有以下特性:①Ca2+離子和Fe2+離子是溶血素發(fā)揮生物學(xué)功能所必需的;②偏酸性或偏堿性環(huán)境對溶血素活性均有破壞作用;③溶血范圍較廣;④具有可誘導(dǎo)性,外源刺激物的誘導(dǎo)可以促使血淋巴中的溶血素濃度有所提高。⑤對熱不穩(wěn)定性,加熱至56℃即可失活。
甲殼動物溶血素在免疫應(yīng)答中的作用類似于脊椎動物的補(bǔ)體系統(tǒng),具有溶解細(xì)胞和細(xì)菌作用以及免疫調(diào)理作用,并且還可能與酚氧化酶原系統(tǒng)的激活有關(guān)。
(5)抗菌肽(Antimicrobial peptides)
①抗菌肽的發(fā)現(xiàn)
抗菌肽是由動物和植物細(xì)胞特定基因編碼的肽類抗微生物分子,廣泛分布于整個生物界,是脊椎動物、無脊椎動物和植物防御細(xì)菌、真菌等病原微生物入侵的重要分子屏障。自1980年Steiner等在美國天蠶(Hyatophora cecropia)蛹中發(fā)現(xiàn)抗菌肽天蠶素以來,人們不斷地從細(xì)菌、真菌、兩棲類、昆蟲、高等植物、哺乳動物和人類體內(nèi)分離到抗菌肽。目前已從各種真核生物中分離到700多種抗菌肽,并確定了部分抗菌肽氨基酸結(jié)構(gòu)和基因序列。隨著研究工作的深入,人們發(fā)現(xiàn)抗菌肽除具有廣譜高效殺菌活性外,對部分真菌、原蟲、病毒及癌細(xì)胞等也具有強(qiáng)有力的殺傷作用。因此,許多學(xué)者認(rèn)為將這類活性多肽稱為抗微生物肽(antimicrobial peptides,AMP)更為合適。
②抗菌肽的分類
目前根據(jù)抗菌肽分子結(jié)構(gòu)不同,將其分為以下四類:
線性兩親α螺旋型抗菌肽 目前己經(jīng)發(fā)現(xiàn)此類抗菌肽有20多種,廣泛分布于無脊椎動物、脊椎動物和人體內(nèi)。此類抗菌肽的結(jié)構(gòu)特征是分子內(nèi)富含賴氨酸和精氨酸,不含半胱氨酸,不形成分子內(nèi)二硫鍵,但能形成2個線性兩親的α-螺旋結(jié)構(gòu)。
環(huán)型抗菌肽 此類抗菌肽又稱為防御素(defensins),因其富含半胱氨酸,可形成分子內(nèi)二硫橋而呈發(fā)夾式β片層結(jié)構(gòu)或α螺旋與β片層結(jié)構(gòu)的混合結(jié)構(gòu)。
分子內(nèi)富含脯氨酸的線性抗菌肽 此類抗菌肽帶正電荷,又可分為兩小類:一類是小分子活性肽,由15-34個氨基酸殘基組成,其中脯氨酸含量在25%以上,分子結(jié)構(gòu)中均含有精氨酸-脯氨酸或賴氨酸-脯氨酸對;另一類是分子量較大的活性肽,由83個氨基酸殘基組成,分子結(jié)構(gòu)中含有兩個明顯的結(jié)構(gòu)域,即N端富含脯氨酸的P結(jié)構(gòu)域和由其余富含甘氨酸的G結(jié)構(gòu)域,這二個結(jié)構(gòu)域可能與該類抗菌肽的廣譜抗菌作用有關(guān)。
分子內(nèi)富含甘氨酸的線性抗菌肽 這是近幾年來才發(fā)現(xiàn)的一類抗菌肽,分子內(nèi)富含甘氨酸,不能形成二硫鍵,氨基酸殘基中不具有修飾基團(tuán)。通常這類抗菌肽的N端有一個富含脯氨酸的P結(jié)構(gòu)域,C端有一個富含甘氨酸的G結(jié)構(gòu)域。
(未完待續(xù))