中国林蛙抗菌肽改造肽的抗癌活性筛选
LK2(6) 21.3747 1: 214 nm, 8 nmvydac2012-3-9-28.dat150150Retention Time100100mAU505000-50-5005101520Minutes25303540mAU LK3 17.9547 2001: 214 nm, 8 nmvydac2012-3-9-30.dat200 Retention Time100100mAU0005101520Minutes25303540mAU 图2-3:保留时间来表征改造肽的疏水性
Temporin-1CEa及其改造肽的保留时间从大到小顺序依次为: Temporin-1CEa,LK1,LK2(6),LK2(5),LK3
2.3.4比较Temporin-1CEa及其改造肽对MCF-7细胞增殖的抑制率。
页 第9
中国林蛙抗菌肽改造肽的抗癌活性筛选
120Temporin-1CEaLK1LK2(6)LK310080cell viability(%)60402002.5510204060peptide concentration(μM)
图2-4:比较Temporin-1CEa及其改造肽对MCF-7细胞增殖的抑制率
通过软件计算,得出四种改造肽的IC50值为:
肽 IC50(μM) LK1 21.16 LK2(5) 44.84 LK2(6) 14.49 LK3 29.70 表2-1:四种类似物的IC50值
四种改造肽中电荷为+6的LK2(6)的IC50值最小,并且LK1以及LK2(6)的IC50 值均小于模板肽Temporin-1CEa的IC50值。能说明电荷对于阳离子抗菌肽抑制MCF-7的生长有一定的影响。
2.3.5比较Temporin-1CEa及其改造肽对人红细胞的溶血率。
页 第10
中国林蛙抗菌肽改造肽的抗癌活性筛选
140Temporin-1CEaLK1LK2(5)LK2(6)LK3120100溶血率(%)8060402002550100肽浓度(μM)200400
图2-5:比较Temporin-1CEa及其改造肽对人红细胞的溶血率
以上结果表明,四种改造肽的溶血活性均小于模板肽Temporin-1CEa。
浓度(μM)
25 50 100 200 400
Temporin-1CEa及其改造肽溶血率 Temporin-1CEa LK1 LK2(5) 7.304906 4.637337 0.35672 60.06858 5.511849 2.03775 123.2985 7.24115 4.43825 126.3556 8.620618 5.7531 132.8807 23.87753 18.0856
表2-3四种改造肽的溶血活性 LK2(6) 2.49703 3.65331 5.86857 8.02437 21.0703
LK3 0.11891 1.49837 3.29746 5.15341 9.40297
以上结果表明,四种改造肽的溶血活性均小于模板肽Temporin-1CEa,并且四种改造肽在抑癌浓度范围(IC50值)内,除改造肽LK1的溶血率大于5%,其他三种改造肽的溶血率在此范围内均小于5%[19]。
2.4讨论
抗菌肽的发展目标是优化的疏水性,最大限度地减少真核细胞的细胞毒性,并最大限度地发挥抗菌活性,这反过来又优化治疗效果[14]。在抗菌和溶血活性方面疏水性作用和净正电荷有重要性。此外,我们已经证明,疏水性有一个临界值,可取得最佳的抗菌活性[15]。也就是说,减少对非极性面肽的疏水性,能降低抗菌的活动;同时增加肽的净正电荷,提高抗菌活性直到达到最佳,进一步提高疏水
页 第11
中国林蛙抗菌肽改造肽的抗癌活性筛选
性超出最佳范围,就会减少抗菌活性[16]。
本文研究以Temporin-1CEa为模板,对其阳离子性进行改造,成功的设计了4种Temporin-1CEa的类似物:LK1,LK2(5),LK2(6),LK3。其中LK2(6)最好,IC50值最低溶血活性很小,净正电荷是多数天然抗菌肽的重要特征,是影响其与膜上基团识别结合的关键[17]。多数致病菌和病变细胞的细胞膜呈电负性,在抗菌肽穿膜过程中,一般认为抗菌肽首先通过静电相互作用结合在膜上,随后疏水结构域插入到膜中,或破坏膜,或形成离子通道,致细胞死亡[18]。
页 第12
中国林蛙抗菌肽改造肽的抗癌活性筛选
参考文献:
[1] Espamer V , Erspamer G F ,Cei J M. Active peptides in the skins of two hundreds and thirty American amphibian species. Biomchem Physiol ,1986 ,85C:125-137.
[2] Clarke B T. The natural history of amphibian skin secretions ,their normal function and
potential medical applications. BiolRev ,1997 ,72 (3) :367-379.
[3] Che Wang,Antitumor effects and cell selectivity of temporin-1CEa, an antimicrobial peptide from the skin secretions of the Chinese brown frog (Rana chensinensis).Biochimie.2012,94(2):434-441.
[4] 李恩民,刘维全,殷霞. 抗菌肽的特性及应用前景. 中国药理学通报,1998 ,14 (3) :209~211.
[5] 孟硕, 王风山, 抗肿瘤活性抗菌肽的研究和发展.
[6] 张昊, 牛海涛, 李改瑞, 陆家海. 抗菌肽分子结构对其活性的影响. [7] 赵东红,戴祝英,周亚开. 昆虫抗菌肽的功能、作用机理与分子生物学研究进展. 生物工程进展,1999 ,19 (5) :14~18.
[8] Amanda L Salmon ,Laurence J M Cross ,Alexandra E Irvine , etal . Peptide leucine arginine , a
potent immunomodulatory peptide isolanted and structurally characterized from the skin of the Northern Leoprad frog , Rana pipiens . Biological Chemistry ,2001, 276(13) :145-152. [9] Shi J, Ross C R, Chengappa M M, et al. Antibacterial activity of a synthetic peptides(PR-26)
derived from PR-39, a proline-arginine-rich neutrophil antimicrobial peptides [J]. Antimicrob Chem,1996,40(1):115-121. [10] Ohtake T, Fujimoto Y, Ikuta K, et al. Proline-rich antimicrobial peptides, PR-39 gene
transduction altered invasive activity and action structure in human hepato cellular carcinoma cells [J]. Br J Cancer, 1999,81(3):393-403.
[11] Marr A K, Gooderham W J, Hancock R E. Antibacterialpep tides for therapeutic use:
obstacles and realistic outlook .CurrOp in Pharmacol, 2006, (5) : 468~472 [12] Nü sslein K, Arnt L, Rennie J, et al . Broad2s pectrum antibacterial activity by a novel
abiogenic pep tide mimic .Microbiol ogy, 2006, 152 (7) : 1913~1918
[13] Bradshaw J. Cationic antimicrobial peptides : issues for potential clinical use . Bi oDrugs,
2003, 17 (4) : 233~240
[14] 冯兴军,王建华,杨雅麟,等. 乳铁蛋白肽 (Lact oferricin)作用机制研究进展. 中国生物工
程杂志, 2004, 24 ( 1) : 23~26 Feng X J, Wang J H, Yang Y L, et al . China Bi otechnol ogy, 2004, 24 (1) : 23~26
[15] Zasl off M. Antimicr obial pep tides of multicellular organisms .Nature, 2002, 415 (6870) :
389-395
[16] Brown K L, Hancock R E. Cati onic host defense( antimicrobial) pep tides . CurrOp
inImmunol, 2006, 18 (1) :24-30
[17] Epand RM, Epand R F . Modulation ofmembrane curvature by peptides . Biopolymers,
2000 (55) : 3582-3630
[18] Oren Z, Shai Y . Selective lysis of bacteria but not mammalian cells by diastereomers of
melittin: structure2 function study. Biochemistry, 1997, 36 (7) : 1826~1835
[19] Pathak N, Salas2 Auvert R, Ruche G, et al . Comparis on of the effects of hydr
ophobicity,amphiphilicity, and al pha2 helicity on the activities of anti micr obial pep tides . Proteins, 1995, 22 (2) :182-186
[20] Perez2 Paya E, Houghten R A, Blondelle S E. The role of amphipathicity in the folding, self2
ass ociati on and biol ogical activity ofmultip le subunit small p roteins . J Biol Chem, 1995,270 (3) : 1048-1056
页 第13
中国林蛙抗菌肽改造肽的抗癌活性筛选
致谢
本研究及毕业论文是在王澈老师的亲切关怀和悉心指导下完成的。王老师严肃的科学态度,严谨的治学精神,精益求精的工作作风,深深地感染和激励着我,鼓舞我在今后的学习中刻苦钻研,开阔思路。在论文完成之际,感谢王老师这几个月来的关心和帮助。同时感谢学姐周扬在学业上给我以精心指导,无论是专业知识,还是实验技术,都给了我非常大的帮助,在此谨向她们致以诚挚的谢意。我还要感谢毕业论文组同学们的鼎立相助,在此对他们表示深深的谢意! 最后,再次对关心、帮助我的老师和同学们表示衷心地感谢!
页 第14