基本信息
- 项目名称：
- 家蚕抗菌肽的活性测试
- 来源：
- 第十二届“挑战杯”省赛作品
- 小类：
- 生命科学
- 大类：
- 自然科学类学术论文
- 简介：
- 抗菌肽是具有抗菌活性的一类短肽，广泛存在于生物界。这种内源性的抗菌肽经诱导而合成。它的特殊空间结构可以使原核细胞膜形成孔洞，导致细胞死亡，对高等真核细胞膜却无此作用；此外对真菌、病毒和癌细胞也有抵抗作用；该类物质分子量较小，具有对热稳定、水溶性好、广谱抗菌等特点，且与抗生素的抗菌机理完全不同 。
- 详细介绍：
- 蚕类抗菌肽是在家蚕等体内经诱导而产生的一类具有强抗菌活性的、由30多个氨基酸组成的多肽．它的特殊空间结构可以使原核细胞膜形成孔洞，导致细胞死亡；蚕类抗菌肽是存在于蚕体及蚕蛹的血淋巴内具有抗菌活性的多肽物质，在柞蚕等的天然免疫中起到至关重要的作用。这些多肽不仅能够抑制细菌感染并且几乎对宿主不产生毒性及过敏反应等副作用，对真菌、病毒和癌细胞也有抵抗作用。该类物质分子量较小，具有对热稳定、水溶性好、广谱抗菌等特点，且与抗生素的抗菌机理完全不同 。近来，抗生素的滥用不时地引起耐药菌的出现，并且出现的频率超过新型抗生素的开发速度。具有独特抗菌机理的抗菌肽，已成为转基因抗病动植物的基因来源和新型抗菌、抗癌药物研究开发的目标，同时也为临床抗菌药物的开发提供了新的选择。
作品专业信息
撰写目的和基本思路
- 本实验就家蚕蛾体的抗菌肽活性进行初步探究，其步骤大致分以下三个方面： 一.孵育家蚕滞育蛹，以E.coli分别刺激蛹体及蛾体、收集血淋巴，并进行抗菌肽粗提取。 二．利用纸片法抑菌实验，观察粗提物对不同细菌的抑制活性；再将粗提物经Sephadex G-25初步分离纯化，然后利用SDS-Tricine-PAGE、2-DE，寻找差异性条带。 三．记录实验数据并分析结果。
科学性、先进性及独特之处
- 文献报道的抗菌肽来源均为蛹体，蛾体来源的鲜有研究，而且其活性也不够理想。本实验以针刺和注射的方式刺激蛾体，分别于处理后3天、5天、7天提取目标多肽，探求抗菌肽高活性的最佳处理方式；实验还利用 凝胶过滤、SDS-Tricine-PAGE和2-DE综合抑菌结果寻找目的多肽。
应用价值和现实意义
- 病原微生物的防治是长期以来困扰人类的难题，不论是植物受到细菌、真菌感染，还是医疗中的手术、创伤和烧伤感染等都没有得到彻底解决。具有强大抗菌活性的抗菌肽显然在以上方面的应用具有明显的优势，除此以外，它还具有杀伤癌细胞及促进伤口愈台的作用，随着对抗菌肽研究的不断深入，可能会引发抗生素的革命，其应用前景十分乐观。
学术论文摘要
- 【摘要】目的.通过几种诱导方法，对柞蚕抗菌肽的提取、分离和纯化，对其抑菌活性进行测试。方法 以针刺和注射的方式刺激蛾体，分别于处理后3 d、5 d、7 d提取目标多肽，探索抗菌肽高活性的最佳处理方式；在SDS-Tricine-PAGE和2-DE的基础上，对其目的多肽进行初筛。结果 柞蚕抗菌肽对革兰氏阴性的绿脓杆菌（P.aeruginosa）和革兰氏阳性的枯草芽胞杆菌（B.subtilis）有明显的抑制作用，而对大肠杆菌（E.coli）和金黄色葡萄球菌（S.aureus）无明显作用。结论 不经诱导的茧蛹及蛾体几乎不能产生有活性的抗菌肽；诱导产生的家蚕抗菌肽对部分革兰氏阳性和革兰氏阴性细菌有一定的抑制作用。
获奖情况
- 大连医科大学第六届课外科技创新作品大赛中获三等奖。
鉴定结果
- 该项目具有创新性，具有想象力，以大胆的思维方式来进行尝试。此实验技术成熟，而且实验研究价值高，有广泛而十足的应用前景。
参考文献
- 1.范涛等，蚕类抗茵肽的研究现状[J] 安徽农业科学 2009，37(1)：194—195，206 2.陈玉清等，家蚕抗菌蛋白Cecropin D和Lysozyme的分离纯化及性质鉴定[J] 南京师大学报(自然科学版) 第29卷第3期(2006年) 3.刘忠渊，张富春，毛新芳．家蚕抗菌肽的特性与应用[J]．生物技术，2003，13(5)：48—50 4.Boman H G，Faye L．Cel1-free irmmnity in cecropia．A model system for anti-microbiol proteins[J]．Euro Bioehem，1991，20l：23—31 5.Hara S，Yamakawa M．Moricin，a novel type of antibacterial peptide isolated from the silkworm ，Bombyx mori [J]．J BiolChem，1995 270(50): 29923—29927 6.崔晓江，刘枝俏，田颖川等. 杀菌肽的研究进展及应用前景[J] 生物化学与物理进展 1995，22（1）：5—8 7.肖军，吴季辉，施蕴渝. 杀菌肽及膜蛋白螺旋结构预测 生物物理学报 第十卷 第二期 1994年6月
同类课题研究水平概述
- 瑞典科学家Boman等1972年首先从果蝇中发现抗菌肽。80年代初，Boman等人又以Hyalophora cecropia为实验材料，通过注射Bacillus cereus诱导产生抗菌肽，所以后来将所有具抗菌活性而与之有高度同源性的化合物统称为cecropin。此后不久又从家蚕、柞蚕等多种昆虫中分离到抗菌肽，这些多肽或蛋白具有广谱杀菌能力，是昆虫体内免疫系统的重要成分。并且，一些抗菌肽的氨基酸一级结构和基因序列得到确定。80年代，有关抗菌肽的研究主要集中在大型的经济昆虫。90年代以来，在继续对大型经济昆虫进行研究的同时，又扩展到一些小型昆虫和其它无脊椎及脊椎动物，抗菌肽已成为免疫学和分子生物学研究的热点。研究的内容包括：抗菌肽的分离与纯化，氨基酸序列的分析，蛋白质构型与功能的关系，抗菌肽的作用机理。目前，抗菌肽大致可分为4类：天蚕素(cecropin)类；富含脯氨酸（Pro）残基的蛙皮素(magainin)类；富含甘氨酸(Gly)残基的蜂毒素(melitin)类；富含半胱氨酸(Cys)残基的防御素(defensin)。
