抗菌肽除了具有抗菌活性外,尚有拮抗内毒素(LPS)能力。然而目前从两栖动物中提取的抗菌肽,主要以抑菌为目的进行分离。本项目拟从中华大蟾蜍皮肤分泌物中分离出拮抗LPS活性优良的抗菌肽,并明确其拮抗内毒素构效关系。据此,我们将采用强免疫刺激物-LPS刺激中华大蟾蜍后,收集其皮肤分泌物,通过凝胶色谱、高效液相色谱分离技术,结合鲎试剂法测定,筛选出能拮抗LPS活性优良的抗菌肽。并以此为基础,通过小鼠巨噬细胞LPS刺激实验和小鼠内毒素休克模型实验,进一步确定抗菌肽拮抗LPS的能力。最后通过分析抗菌肽与LPS反应动力学参数、抗菌肽与LPS结合的三维结构以及LPS与抗菌肽二级结构的结合状态,明确抗菌肽拮抗LPS的构效关系,探讨抗菌肽组成、结构对拮抗LPS活性的影响,为抗菌肽拮抗LPS的研究奠定基础。
Bufo bufo gargarizans Cantor;Antimicrobial peptide;Transcriptome;Lipopolysaccharides;
为了高效分离中华大蟾蜍皮肤中抗菌肽,本项目运用转录组和多肽分离相结合技术,确定抗菌肽种类与序列。通过项目实施,完成中华大蟾蜍皮肤转录组深度测序,获得大约4.65G数据,通过组装和拼接,得到75229个unigenes。通过BLASTX比对,在NR数据库中,31271个unigenes标注 (占41.6%);在NT数据库中,26170个unigenes标注 (占34.8%);在Swiss-Prot数据库中,28079个unigenes标注 (占37.3%);在KEGG数据库中,22943个unigenes标注 (占30.5%);在COG数据库中, 9658个unigenes标注 (占12.8%);在GO数据库中, 20814个unigenes标注 (占27.7%)。在中华大蟾蜍转录组测序的基础上,结合生物信息学手段,发现2个Cathelicidin抗菌肽家族基因,并预测出6个抗菌肽序列。在抑菌试验中,BG-CATH(5-37)对嗜水单胞菌效果最明显(MIC=12.5ug/ml) 。小鼠巨噬细胞RAW 264.7 LPS刺激实验中,BG-LW18可以降低IL-6水平,BG-CATH(5-37)能够降低TNF-α水平。6个抗菌肽都具有低的溶血活性。同时,将抗菌肽应用于体内,减缓降解,增加生物利用度,成功构建了携载OH-CATH30纳米粒缓释体系。中华大蟾蜍皮肤中抗菌肽研究的开展,为抗菌、免疫调节、拮抗内毒素等方面药物的开发提供了的先导分子,同时对中华大蟾蜍皮作为一味重要中药使用提供了有益指导。