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胡蜂毒腺内新多肽的鉴定和活性研究

时间:2021-07-14  来源:科技外事处  浏览次数:   作者:孟义川、温心馨     打印  字体: 关闭

  抗菌肽AMP是细菌、植物、昆虫和脊椎动物体内合成的小分子化合物,能够抵抗病原菌的感染。这些肽的大小1040个氨基酸,并显示阳离子和两亲性特征。阳离子AMP与带负电荷的细菌外膜相互作用,从而破坏膜结构这一特性使得AMP具有良好的抗菌活性,并且无耐药性。因此,AMP可能成为新型抗感染药物的潜在来源。在体内合成AMP是节肢动物抵御微生物入侵的重要方式之一,胡蜂高度专化的毒腺中具有丰富的药理活性肽,具有巨大的医学开发价值。 

  版纳植物园化学生态研究组硕士研究生孟义川和温心馨在谭垦研究员的指导下,昆明医科大学合作,利用构建cDNA文库的方式,在凹纹胡蜂(Vespa velutina)毒囊中鉴定出了四种新型多肽(Vp1aVp1bVp2aVp2b。抗菌、抗氧化以及溶血实验显示,Vp1b120 μM浓度下,对金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)和大肠杆菌(Escherichia coli)具有良好的抑制效果;四种多肽在120 μM浓度下对自由基具有明显的清除作用;新多肽均没有溶血活性,意味着对红细胞没有破坏作用。实验结果表明新多肽具有良好的抗菌性和抗氧化性。 

  另外,从黑尾虎头蜂Vespa ducalis、红娘虎头蜂Vespa mandarinia和黄腰虎头蜂 Vespa affinis的毒液中分离和纯化出五种新型胡蜂抗菌肽Vm1aVm1bVm1cVm1dVm1e。利用生物信息手段,发现五种新型AMPs具有典型抗菌肽的结构和特征:α-螺旋结构和两亲性特征。通过最小抑菌浓度法测得,五种新肽在不同浓度下均具有广谱杀菌性和抗真菌的功能。溶血实验表明,五种新肽均未表现出溶血性和强毒性。在此基础上,研究人员对其潜在的抗菌机制进行了初步探索,发现试供菌体细胞膜的完整性遭到了破坏,其基因组DNA产生降解。这种独特的作用机制对新肽不易产生耐药性至关重要。 

  相关研究结果分别以New bioactive peptides from the venom gland of a social hornet Vespa velutinaFunctional characterization, antimicrobial effects, and potential antibacterial mechanisms of new mastoparan peptides from hornet venom (Vespa ducalis, Vespa mandarinia, and Vespa affinis)为题发表在了Toxicon杂志上,两项工作均得到了国家自然科学基金的支持。 

1. 新多肽对DPPH自由基的清除效果

2. Vm1a的预测结构和疏水性

 

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