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东北林蛙皮肤抗菌肽mRNA多样性的研究

朱倩

   抗菌肽是一类小分子多肽,具有广谱抗菌、抗病毒、抗肿瘤等生物学活性且不易产生耐药性,与传统的抗生素相比具有更大的优势,成为新型药物的候选因子。但在抗菌肽的生产、临床应用、有效分子的筛选与设计等实际应用中还存在诸多问题,这就需要对抗菌肽的作用机理、基因结构与表达及代谢方式等基础性问题进行深入的研究。 东北林蛙分布于我国东北地区,其皮肤中含有丰富的抗菌肽类,是国内抗菌肽研究的主要物种。本研究根据Rana属抗菌肽信号肽末端保守序列设计简并引物,利用RTPCR技术,从一只东北林蛙个体皮肤中获得65条不同的抗菌肽cDNA序列,其中有60条有义序列共编码49种不同的抗菌肽前体和24种不同的成熟肽,东北林蛙皮肤抗菌肽表达具有高度多样性的特点。抗菌肽前体均由信号肽、酸性前肽及成熟肽组成,且具有成熟肽的剪切位点KR。信号肽区及酸性前肽区的序列较为保守,而成熟肽区序列变异较大。根据成熟肽氨基酸序列差异可将这些抗菌肽分成七个家族,分别命名为chensirin-3、dybowsin-1、dybowsin-2、dybowsin-3、amurin-3、chensirin-1和chensirin-2,其中chensirin-1、chensirin-2和chensirin-3家族与中国林蛙抗菌肽同源,amurin-3家族与黑龙江林蛙抗菌肽同源,其余3种与已发现的抗菌肽同源性小于35%,为新发现的抗菌肽序列类型。 利用生物信息学软件分析得到,七个家族的抗菌肽分别出13~37个氨基酸残基组成,富含Lys、Gly和Leu及一些疏水性氨基酸,分子量在1407~3732之间,除chensirin-1家族抗菌肽为酸性电中性抗菌肽外,其余家族均为碱性抗菌肽,等电点在8.75~10.07之间,且呈阳离子性,带电荷数在+2~+5之间。chensirin-3、dybowsin-1、chensirin-1和chensirin-2家族为两亲性抗菌肽,dybowsin-2、dybowsin-3和amurin-3家族为完全疏水抗菌肽。chensirin-3、dybowsin-1、dybowsin-2、dybowsin-3家族在C末端具有Rana box结构。除dybowsin-2和chensirin-2家族为自由卷曲抗菌肽外,其余各类抗菌肽均能形成一段至两段a-螺旋结构,极性氨基酸和非极性氨基酸分别位于螺旋轮的两侧,使蝶旋呈两亲性。这些新发现的抗菌肽为抗菌肽的分子设计及通过基因工程手段大量生产抗菌肽提供了丰富的序列模型。 从cDNA序列分析抗菌肽的基因结构发现,抗菌肽为多基因家族且每个家族由多个基因座位组成,序列高度同源,可编码出相似的一类抗菌肽。不同抗菌肽基因转录后的剪切方式不同,甚至编码同一抗菌肽的多基因座位也可能经历不同的剪切过程,这两点是抗菌肽表达多样性的主要原因。……   
[关键词]:东北林蛙;Rana dybowskii;抗菌肽;mRNA多样性;预测
[文献类型]:硕士论文
[文献出处]:东北林业大学2007年