○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）

4.甲殼動物的抗菌肽

與陸地節(jié)肢動物源抗菌肽相比，甲殼動物源抗菌肽相對較少。自1996年Schnapp等從三葉真蟹（ Carcinus maenas）的血細(xì)胞溶解產(chǎn)物中首先分離到第一個富含脯氨酸抗菌肽以來，目前從甲殼動物體內(nèi)分離純化的抗菌肽主要有四類。

⑴ 對蝦素（Penaeidins）家族抗菌肽

①種類與結(jié)構(gòu) Penaeidins是從多種對蝦體內(nèi)中分離獲得的陽離子抗菌肽，等電點為9.34-9.84。通過分子生物學(xué)研究證實對蝦素家族抗菌肽共有5種，分別命名為 Pen-1、Pen-2、Pen-3、Pen-4 和Pen-5。其共同結(jié)構(gòu)特征是：分子中含有富含脯氨酸的N-末端和由6個半胱氨酸組成的3個分子內(nèi)二硫橋構(gòu)成的環(huán)狀C-末端。富含脯氨酸的N端結(jié)構(gòu)域在錨定微生物細(xì)胞膜中起著重要作用，而富含半胱氨酸的C端結(jié)構(gòu)域則起著抗菌作用，兩個結(jié)構(gòu)域的功能互為補(bǔ)充。Penaeidins成熟肽是由前體分子加工而來，Pen-3的翻譯后修飾,是通過將N末端谷氨酸變成焦谷氨酸而形成環(huán)狀；Pen-2和Pen-3的C末端在翻譯后加工時,因谷氨酸的酰胺化而被去除,這與其它海洋無脊椎動物中分離的抗菌肽C末端酰胺化作用相同。

②表達(dá)調(diào)控機(jī)制 Penaeidins在血細(xì)胞中是以組成型合成,并貯存于顆粒細(xì)胞或半顆粒細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)中,不存在于透明細(xì)胞中。在脂多糖、β-葡聚糖或微生物的刺激下（半）顆粒細(xì)胞釋放包括抗菌肽在內(nèi)的內(nèi)含物至血淋巴中，參與抗菌反應(yīng)。研究發(fā)現(xiàn)Penaeidins的表達(dá)在蝦類無節(jié)幼體階段就已經(jīng)出現(xiàn)，不同對蝦個體間Penaeidins的相對表達(dá)量也有較大差異。Penaeidins的表達(dá)和分布主要通過血細(xì)胞總數(shù)的變化和細(xì)胞內(nèi)Penaeidins的釋放進(jìn)行調(diào)控的。病原微生物感染早期由于表達(dá)Penaeidins的血細(xì)胞數(shù)量減少，引起Penaeidins mRNA濃度降低，Penaeidins表達(dá)量較少。 感染中期血淋巴和其他組織中的血細(xì)胞數(shù)量恢復(fù)至正常水平，Penaeidins mRNA進(jìn)行高水平轉(zhuǎn)錄表達(dá)，血淋巴中Penaeidins濃度增高并轉(zhuǎn)運到微生物所在的局部發(fā)揮抗菌作用。

③ 生物學(xué)功能 Penaeidins既具有抗真菌活性又具有抗細(xì)菌活性,并且還具有與幾丁質(zhì)相粘連的特性。其抗菌機(jī)制是在細(xì)菌細(xì)胞膜上形成孔洞，導(dǎo)致細(xì)菌裂解而死亡；抗真菌作用則是通過抑制絲狀真菌孢子的萌發(fā)和菌絲的生長而實現(xiàn)。Penaeidins與幾丁質(zhì)相粘連的功能使Penaeidins參與幾丁質(zhì)聚合以及傷口愈合的過程，對于維持對蝦在蛻皮周期中的防御保護(hù)機(jī)能是非常必要的。此外，penaeidin通過幾丁質(zhì)結(jié)合特性而結(jié)合到對蝦的表皮,進(jìn)而防止微生物入侵。

⑵ 甲殼素（Crustins）類抗微生物肽

① 種類與結(jié)構(gòu) Crustins是在甲殼動物中發(fā)現(xiàn)的第二類陽離子抗菌肽，目前已在岸蟹、凡納濱對蝦、大西洋白對蝦、斑節(jié)對蝦、日本對蝦和刺龍蝦中發(fā)現(xiàn)有crustins存在。蟹類和蝦類的Crustins具有高度同源性，Crustins與其它抗菌肽和乳清酸蛋白家族（WAP）中的蛋白酶抑制劑也具有較高的同源性。

岸蟹Crustins的相對分子量為11.5KDa,結(jié)構(gòu)中富含疏水性甘氨酸和1個WAP結(jié)構(gòu)域；凡納濱對蝦Crustins的相對分子量為16.3KDa，氨基酸序列的N端含有25個氨基酸殘基組成的信號肽，隨后是大約50個甘氨酸組成的疏水區(qū)，C端是富含脯氨酸或半胱氨酸的序列，其中部分半胱氨酸參與形成二硫鍵，這也是與岸蟹Crustins的同源區(qū)域；凡納濱對蝦和大西洋白對蝦Crustins由163個氨基酸殘基組成，N端含有一個由18個氨基酸組成的信號肽，隨后是大約24個甘氨酸組成的疏水區(qū)，C端類似岸蟹Crustins，C端區(qū)域中含有l(wèi)2個半胱氨酸殘基和一個WAP結(jié)構(gòu)域；斑節(jié)對蝦Crustins與大西洋白對蝦和凡納濱對蝦Crustins結(jié)構(gòu)相似，也帶有一個由l8個氨基酸組成的信號肽，在C端結(jié)構(gòu)域中含有一段WAP蛋白保守區(qū)，但斑節(jié)對蝦的Crustins只含有11個半胱氨酸殘基，與大西洋白對蝦和凡納濱對蝦的Crustins在半胱氨酸數(shù)目和位置上存在著差異；在日本對蝦血細(xì)胞的cDNA文庫和PCR擴(kuò)增中觀察到5種Crustins樣肽的cDNA，以Crustins-1的含量最豐富，其cDNA由679個核苷組成，ORF由573個堿基對組成，編碼一個由191個氨基酸殘基組成的肽；Crustins l-5在N端氨基酸序列中含有不同的富含甘氨酸重復(fù)區(qū)。日本對蝦Crustins1l-5的氨基酸序列與凡納濱對蝦、大西洋白對蝦的Crustins的同源性均為80% ，與岸蟹Crustins的同源性為44%；Stoss等在刺龍蝦的上皮細(xì)胞中也發(fā)現(xiàn)了一種Crustins樣肽，該肽在先天性免疫應(yīng)答中具有一定的作用。

（未完待續(xù)）