张喜贵 孟长明陈昌福
(1.453700,河南省新乡市康大消毒剂有限公司;2.430070,华中农业大学,武汉)
(3)凝集素(Lectins)
凝集素是一类具有糖结合专一性、可促使细胞凝集的蛋白质或糖蛋白。凝集素广泛存在于生物体中,在植物、动物及微生物中均有发现。自1999年Hall等首先从鳌虾中克隆、分离和鉴定出凝集素蛋白以来,目前已在龙虾、寄居蟹、马蹄蟹、蓝蟹、美洲巨螯虾、中国明对虾、斑节对虾和日本囊对虾等40多种甲壳动物体内发现凝集素。甲壳动物的凝集素存在于血淋巴中或规则排列在血细胞膜表面,其实质是一个蛋白质家族,相对分子量为68-72kDa,具有结构异质性和异物结合位点的特异性,对热不稳定,56℃ 15min即可灭活,pH适应范围较广,最适pH为5-8。甲壳动物凝集素活性需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、纤维二糖和麦芽糖所抑制。
凝集作用是甲壳动物免疫防御的主要机能之一。凝集素作为一种非特异性免疫识别因子(模式识别蛋白)识别自身和异己成分,包括外来入侵的病原微生物,并通过凝集、包围、调理、促进吞噬等方式将其排出体外。此外,凝集素还参与机体的止血、凝血、物质运输和伤口修复作用。在虾类变态期间,凝集素参与清除体内组织和细胞碎片的过程。研究表明凝集素活力的强弱与甲壳动物免疫水平密切相关,可作为衡量甲壳动物免疫功能的一项指标。
(4)溶血素(Hemolysin)
溶血素也是一种非特异性的免疫因子,目前已在多种无脊椎动物的血清中被发现,但有关甲壳动物溶血素的报道较少,仅限于美洲马蹄蟹、龙虾和日本对虾。研究表明甲壳动物的溶血素具有以下特性:①Ca2+离子和Fe2+离子是溶血素发挥生物学功能所必需的;②偏酸性或偏碱性环境对溶血素活性均有破坏作用;③溶血范围较广;④具有可诱导性,外源刺激物的诱导可以促使血淋巴中的溶血素浓度有所提高。⑤对热不稳定性,加热至56℃即可失活。
甲壳动物溶血素在免疫应答中的作用类似于脊椎动物的补体系统,具有溶解细胞和细菌作用以及免疫调理作用,并且还可能与酚氧化酶原系统的激活有关。
(5)抗菌肽(Antimicrobial peptides)
①抗菌肽的发现
抗菌肽是由动物和植物细胞特定基因编码的肽类抗微生物分子,广泛分布于整个生物界,是脊椎动物、无脊椎动物和植物防御细菌、真菌等病原微生物入侵的重要分子屏障。自1980年Steiner等在美国天蚕(Hyatophora cecropia)蛹中发现抗菌肽天蚕素以来,人们不断地从细菌、真菌、两栖类、昆虫、高等植物、哺乳动物和人类体内分离到抗菌肽。目前已从各种真核生物中分离到700多种抗菌肽,并确定了部分抗菌肽氨基酸结构和基因序列。随着研究工作的深入,人们发现抗菌肽除具有广谱高效杀菌活性外,对部分真菌、原虫、病毒及癌细胞等也具有强有力的杀伤作用。因此,许多学者认为将这类活性多肽称为抗微生物肽(antimicrobial peptides,AMP)更为合适。
②抗菌肽的分类
目前根据抗菌肽分子结构不同,将其分为以下四类:
线性两亲α螺旋型抗菌肽 目前己经发现此类抗菌肽有20多种,广泛分布于无脊椎动物、脊椎动物和人体内。此类抗菌肽的结构特征是分子内富含赖氨酸和精氨酸,不含半胱氨酸,不形成分子内二硫键,但能形成2个线性两亲的α-螺旋结构。
环型抗菌肽 此类抗菌肽又称为防御素(defensins),因其富含半胱氨酸,可形成分子内二硫桥而呈发夹式β片层结构或α螺旋与β片层结构的混合结构。
分子内富含脯氨酸的线性抗菌肽 此类抗菌肽带正电荷,又可分为两小类:一类是小分子活性肽,由15-34个氨基酸残基组成,其中脯氨酸含量在25%以上,分子结构中均含有精氨酸-脯氨酸或赖氨酸-脯氨酸对;另一类是分子量较大的活性肽,由83个氨基酸残基组成,分子结构中含有两个明显的结构域,即N端富含脯氨酸的P结构域和由其余富含甘氨酸的G结构域,这二个结构域可能与该类抗菌肽的广谱抗菌作用有关。
分子内富含甘氨酸的线性抗菌肽 这是近几年来才发现的一类抗菌肽,分子内富含甘氨酸,不能形成二硫键,氨基酸残基中不具有修饰基团。通常这类抗菌肽的N端有一个富含脯氨酸的P结构域,C端有一个富含甘氨酸的G结构域。
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