家蝇幼虫血淋巴抗真菌肽MAF-1抗真菌机制初探

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目的:制备家蝇幼虫血淋巴中的抗真菌肽,对其进行结构与功能分析及抗真菌机制研究。  方法:1、家蝇幼虫血淋巴抗真菌肽的制备:采用剪头法提取家蝇幼虫血淋巴;固相萃取、高效液相色谱分析、纯化家蝇幼虫血淋巴;采用微量液体-菌落记数法检测经RP-HPLC分离纯化得到的抗真菌肽抗白假丝酵母菌活性;对经RP-HPLC纯化后的抗真菌肽进行SDS-PAGE分析,并初步测定抗真菌肽的分子量。2、结构与功能分析:制备的抗真菌肽MAF-1在100℃30min、1h和2%、5%SDS条件下通过圆二色谱和活性检测探索其结构与功能的关系。3、机制研究:利用扫描电镜观察细胞形态变化,紫外分光光度计观测细胞通透性变化及单细胞凝胶电泳(SCGE)观察细胞内DNA损伤情况。  结果:1、50%乙腈萃取洗脱组分经RP-HPLC分析,在31.85min处均出现一响应值较高、分离度较好的蛋白峰;从SDS-PAGE图谱上观察此峰在SDS-PAGE图谱上仅显示一个条带,达到了电泳纯,且测得其分子量为17.136kDa;此峰在220nm处有最高吸收,在280nm处也有一定吸收,符合蛋白肽类物质的吸收光谱;微量液体-菌落记数法检测结果显示:此洗脱蜂具有抗真菌活性;经鉴定此峰即家蝇抗真菌肽-1(Muscadomestica antifungal peptide,MAF-1);2、通过圆二色谱测出水溶液中抗真菌肽MAF-1主要以α螺旋及β折叠为主,无规卷曲的构象也存在;物理煮沸和化学变性剂SDS的加入,对β折叠结构影响较大,活性相应降低。3、白假丝酵母菌经抗真菌肽作用后,与对照相比紫外吸收值明显升高,且随着作用时间的延长呈现上升趋势,相应的渗透率大幅度提高;4、扫描电镜观察结果显示:经抗真菌肽作用1h后的部分真菌出现表面凸凹不平,细胞结构模糊;随着作用时间的延长,表面形成很明显的凹陷,皱缩,个别菌体破裂,原生质严重扩散,内容物外泄,病变真菌发生率高于对照组;5、单细胞凝胶电泳结果显示:正常对照组的真菌呈现典型的圆形,而实验组则出现明显的拖尾现象即形成“彗星”样细胞特征,即很小的彗星头,大而圆的彗星尾,细胞迁移距离明显高于对照组;6、电泳图谱显示,抗真菌肽MAF-1作用后的白假丝酵母菌菌体蛋白谱带某些条带明显变浅,条带数下降,甚至消失。  结论:1、通过圆二色谱测出水溶液中抗真菌肽MAF-1主要以α螺旋及β折叠为主,无规卷曲的构象也存在;物理煮沸和化学变性剂SDS的加入,对β折叠结构影响较大,活性相应降低。2、通过电镜,SCGE等方法研究抗真菌肽对白假丝酵母菌的作用机制,表明其可能使真菌表面形成许多突起,凹陷,细胞壁逐渐裂解,导致细胞形状不规则;改变细胞膜的通透性,在细胞膜上形成了许多孔道,使菌体内容物外泄;抗真菌肽也可能通过破坏真菌细胞DNA,阻碍基因表达及蛋白的合成发挥抗菌作用,最终造成真菌死亡。
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