苦荞α-螺旋发夹抗菌肽的分子改造抑制植物真菌活性

论文摘要

本研究对来源于苦荞的α-螺旋发夹抗菌肽Ft AMP抗真菌机制与结构之间的关系进行了研究。首先人工合成了Ft AMP分子中N-端和C-端的α-螺旋（Ft AMP-N和Ft AMP-C）,探究两个α-螺旋究竟是哪个螺旋在起抗菌作用。然后以Ft AMP为模板,α-螺旋区电荷和两亲性特征为变化要素,利用螺旋轮投影和特定氨基酸残基替换的方法,对其进行初步分子改造,并通过对多肽结构和活性比较,探讨Ft AMP结构-功能的关系。研究表明,Ft AMP-N和Ft AMP-C都显示出良好的抗菌活性。根据螺旋轮投影方法分析螺旋的两亲性特征,并以Ft AMP氨基酸序列为模板,分别表达4个Ft AMP突变体（Ft AMP-E12A、Ft AMP-E12A/E9K、Ft AMP-E12A/E9A和Ft AMP-E12A/E9K/T24E）。圆二色光谱分析显示,4个多肽都可正确折叠成α-螺旋结构,在208 nm和222 nm处有典型的双负峰,表明氨基酸的改变及其表达过程中并未改变多肽的二级结构。抗真菌活性分析显示,与Ft AMP相比,4种突变体对植物真菌的抑制作用均有一定增强。特别是Ft AMP-E12A/E9K突变体,其抗真菌作用增强约1倍,同时诱导溶血活性并不显著,选择特异性提高近2倍。该研究也进一步表明,α-螺旋发夹抗菌肽发挥抗真菌效应主要与其螺旋结构有关,而与其抑制剂的活性位点没有关系,为该类抗菌肽结构和功能的关系提供了一定的参考。

论文目录

• 1 材料与方法
•   1.1 材料
•   1.2 FtAMP分子中N-端与C端螺旋多肽的合成
•   1.3 FtAMP的分子改造
•   1.4 FtAMP及其突变体的表达与纯化
•   1.5 抑制活性的测定
•   1.6 圆二色光谱分析
•   1.7 抗真菌活性的测定
•   1.8 溶血活性分析
•   1.9 细胞选择性指数计算
•   1.1 0 统计学方法
• 2 结果
•   2.1 FtAMP分子中的N-端与C-端的螺旋肽具有良好的抗真菌活性
•   2.2 FtAMP分子设计及理化参数
•   2.3 FtAMP的突变体的表达及纯化
•   2.4 FtAMP突变体的胰蛋白酶抑制活性未发生变化
•   2.5 突变体的二级结构与FtAMP相比未见明显变化
•   2.6 突变体对植物来源的真菌的抑制作用明显增强
•   2.7 突变体不易引起细胞发生溶血现象
•   2.8 细胞选择性计算
• 3 讨论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 崔晓东,王婷芬,杜晶晶,王转花

关键词: 苦荞抗菌肽,蛋白酶抑制剂,抗真菌活性,分子改造,溶血活性

来源: 中国生物化学与分子生物学报 2019年02期

年度: 2019

分类: 基础科学,医药卫生科技,工程科技Ⅰ辑,农业科技

专业: 有机化工,植物保护

单位: 化学生物学与分子工程教育部重点实验室山西大学生物技术研究所,山西大学生命科学学院生物工程系

基金: 国家自然科学基金项目(No.31300653),山西省应用基础研究计划项目(No.201801D121192)资助~~

分类号: TQ450.1

DOI: 10.13865/j.cnki.cjbmb.2019.02.11

页码: 196-204

总页数: 9

文件大小: 363K

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