防御素是動物體內防御系統的主要成分,大多由29~42個氨基酸殘基組成,含3對分子內二硫鍵,相對分子質量為2~6kDa,根據其二硫鍵位置的不同可分為α-防御素、β-防御素、θ-防御素3類。
α-防御素是于1980年美國Lehrer實驗室從兔肺巨噬細胞中首先分離得到的、陽離子性極強的小分子抗菌肽,稱為defensin,后被歸為α-防御素;主要分布于人、兔、豬、鼠類的嗜中性粒細胞、兔子的齒槽巨嗜細胞及人類和嚙齒動物的小腸潘氏細胞。α-防御素分子鏈內二硫鍵的連接位置分別為Cys1-Cys6、Cys2-Cys4、Cys3-Cys5。其中Cys1-Cys6連接N端和C端,形成分子大環。
β-防御素是Diamond等(1991)首先在牛的氣管黏膜上皮細胞中發現的,后又在牛粒性白細胞中發現了13 種與其序列高度相似, 但其共有序與α-防御素不同,故被命名為β-防御素;主要分布于牛的骨髓和人及多種動物(牛、羊、豬、駱駝、馴鹿、小鼠、大鼠)的胃腸道、呼吸道、舌、牙齦、腎、皮膚的上皮中,近來在梅花鹿舌粘膜的上皮細胞內也發現了該短肽。單核細胞和巨噬細胞通常缺乏防御素,但是他們可以釋放誘導上皮細胞合成β-防御素的信使。β-防御素分子鏈內二硫鍵的連接位置分別為Cys1-Cys5、Cys2 -Cys4、Cys3-Cys6。
θ-防御素是于2002年Trabi等用反向高效液相層析色譜法從獼猴的白細胞中分離出來的1種成環狀結構分子,又被稱為獼猴θ型防御素-1(RTD-1),主要分布于巨嗜細胞內。θ-防御素的結構不同于α和β-防御素,其前體(已經發現3種)是α-防御素類似物,由1個終止密碼子從α-防御素3個半胱氨酸碳骨架的第4個殘基處截斷,從截短的α-防御素前體切掉1個 9個氨基酸的片段,然后從頭到尾進行剪切,直到其他的相同或相似的九肽出現。成熟的θ-防御素是2個半防御素的修飾與結合的產物,它的前體(稱之為半防御素)是變異的α-防御素基因和1個未成熟的終止密碼子的編碼產物,導致每1個前體僅僅包含3個半胱氨酸殘基。θ-防御素分子鏈內二硫鍵的連接位置分別為Cys1-Cys4、Cys2-Cys5、Cys3-Cys6,連接形成環狀結構。
近日,一項刊登在國際雜志eLife上的研究報告中,來自英國癌癥研究所的科學家們通過研究發現,一種名為防御素(defensin)的抗菌制劑能通過使標記的細胞被破壞,從而殺滅腫瘤細胞并降低果蠅體內腫瘤的尺......
摘要:抗菌肽廣泛存在于多種生物體內,具有廣譜抗菌、調節免疫、抑制腫瘤等多種生物學功能。大多數抗菌肽與病原體之間是通過正、負電荷間的相互作用來發揮作用,因此與抗生素類藥物相比,其抗菌殺菌作用更加有效,且......
摘要:哺乳動物防御素是一類陽離子小分子抗菌活性肽,富含精氨酸和二硫鍵,具有廣譜抗微生物的特性。本文對防御素的分類、結構特征、抗菌機制以及在奶牛基因工程上的應用前景進行了綜述。......
防御素的基因工程研究為尋找新的種類以及充分認識其多向生物學活性為大量制備防御素奠定了良好的基礎。......