虾类抗菌肽分子量较小,通常少于100个氨基酸,多数是阳离子抗菌肽,只有少量是阴离子抗菌肽,也包括一些由具有其他生理功能的蛋白(如血蓝蛋白、组蛋白等)衍生而来的具有抗菌功能的蛋白亚基或者裂解产物。虾类中发现的抗菌肽主要有对虾素[注]、甲壳肽[注]、抗脂多糖因子[注]、类防御素[注]、溶菌酶[注]和其他类型等。
虾类抗菌肽
虾类体内产生的具有杀菌或抑菌活性的多种免疫效应分子的总称。
- 英文名称
- antimicrobail peptide of shrimp
- 所属学科
- 渔业
一类仅在对虾中存在的抗菌肽,由富含脯氨酸的氨基端结构域和含有6个半胱氨酸的羧基端结构域组成。根据序列中氨基酸的差异可分为五类,每类又包含多种异构体[注],可广谱高效地抑制细菌与真菌的活性。
含有乳清酸蛋白结构域[注]的一类抗菌肽,在甲壳动物中广泛存在。根据所含乳清酸蛋白结构域的个数和其他序列特征,可分为七个亚家族,对虾中发现六个:Ⅰ-型甲壳肽为富含半胱氨酸(CR)和乳清酸蛋白(WAP)结构域的抗菌肽、Ⅱ-型为富含甘氨酸(GR)、半胱氨酸和乳清酸蛋白结构域的甲壳肽、Ⅲ-型为单一乳清酸蛋白结构域甲壳肽、Ⅳ-型为双乳清酸蛋白甲壳肽、Ⅴ-型为具有甘氨酸和乳清酸蛋白的甲壳肽,Ⅵ-型为具有丝氨酸/亮氨酸结构域、甘氨酸和乳清酸蛋白的甲壳肽。这类抗菌肽多数具有抗革兰氏阳性菌的活性。除具有抗菌活性之外,还具有结合细菌的活性和蛋白酶抑制因子的活性。
抗脂多糖因子(ALFs)类抗菌肽具有脂多糖结合结构域,在甲壳动物中广泛存在,具有广谱抗菌活性,可以抑制或杀死革兰氏阳性菌、革兰氏阴性菌、丝状真菌和具囊膜的病毒等多种微生物。通过比较此类抗菌肽的序列特征和进行系统进化聚类分析,可分为八个亚家族(A~H),它们有组织分布特异性。其中,ALF-A包括阳离子和阴离子肽;ALF-B是高阳离子肽,含有大量的带正电荷的残基;ALF-C是阳离子肽;ALF-D是阴离子抗菌肽,具有抗病毒活性;ALF-E为阴离子抗菌肽,显示出一定的抗细菌活性;ALF-F是具有抗细菌和抗真菌活性的阳离子肽组成;ALF-G属于阴离子ALF;ALF-H为阳离子抗菌肽,它们的功能需要进一步研究。除具有抗菌活性和抗病毒活性外,虾类ALFs还具有中和细菌内毒素的功能。
虾类中鉴定到的一类与哺乳动物-防御素类似的抗菌肽,根据其来源的龙虾科Panulirus属的属名命名。此类抗菌肽具有广谱抗菌活性和很好的耐盐性,但是没有溶血活性。
虾类中存在的溶菌酶主要为鸡型溶菌酶[注]和无脊椎动物类型溶菌酶[注]。对多种细菌具有溶菌活性。
Stylicins是从南美蓝对虾中鉴定到的氨基端富含脯氨酸、羧基端富含半胱氨酸的阴离子抗菌肽,根据南美蓝对虾学名Litopenaeus stylirostris的种名所命名,具有很强的抗真菌活性,而抗细菌活性很低。虾类抗菌肽中,由其他蛋白衍生的具有抗菌活性的蛋白或肽还有组蛋白H2A、血蓝蛋白来源短肽等。
Stylicins是从南美蓝对虾中鉴定到的氨基端富含脯氨酸、羧基端富含半胱氨酸的阴离子抗菌肽,根据南美蓝对虾学名Litopenaeus stylirostris的种名所命名,具有很强的抗真菌活性,而抗细菌活性很低。虾类抗菌肽中,由其他蛋白衍生的具有抗菌活性的蛋白或肽还有组蛋白H2A、血蓝蛋白来源短肽等。
扩展阅读
- CUTHBERTSON B J, DETERDING L J, WILLIAMS J G,et al.Diversity in penaeidin antimicrobial peptide form and function.Developmental and comparative immunology,2008,32(3):167-181.
- MONTERO-ALEJO V, CORZO G, PORRO-SUARDÍAZ J, et al.Panusin represents a new family of β-defensin-like peptides in invertebrates.Developmental & comparative immunology,2017,67:310-321.
- SMITH V J, FERNANDES J M, KEMP G D, et al.Crustins: enigmatic WAP domain-containing antibacterial proteins from crustaceans.Developmental and comparative immunology,2008,32(7):758-772.
- SAUCEDO-VÁZQUEZ J P, GUSHQUE F, VISPO N S,et al.Marine arthropods as a source of antimicrobial peptides.Mar Drugs,2022,20(8):501.
- TASSANAKAJON A, AMPARYUP P, SOMBOONWIWAT K, et al.Cationic antimicrobial peptides in penaeid shrimp.Marine biotechnology:NY,2011,13(4):639-657.