棕点湍蛙皮肤分泌液中活性肽分离纯化、分子克隆以及结构与功能的研究

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两栖类是一类具有生态、科研、经济、以及文化价值的自然资源。同时,两栖类皮肤也是具有很大开发潜力的生物资源宝库。两栖类的皮肤中含有种类繁多、功能复杂的生物活性物质,这些活性物质可用来抵御有害环境因子的侵袭。存在于两栖类皮肤分泌液中的生物活性成分引起了世界上研究人员极大的关注。迄今为止,已分离鉴定出许多具有各种生物活性的蛋白以及多肽。中国拥有丰富的两栖类资源,在284个种(亚种)中2/3是特有种,在生物活性物质开发方面具有极大的潜力。 我们收集了三种两栖类动物:棕点湍蛙(Amolops loloensis)、无指盘臭蛙(Rana grahami)以及中国林蛙(Rana chensinensis),并对这三种两栖类的皮肤分泌液进行了一系列的生物活性筛选:1.胰蛋白酶水解活性检测;2.胰蛋白酶抑制剂活性检测;3.抗菌活性检测;4.溶血、出血及血浆凝固活性检测;5.血小板聚集活性检测;6.血小板聚集抑制活性检测。结果发现,1.三种两栖类的皮肤分泌液都不具有胰蛋白酶水解活性;2.棕点湍蛙以及无指盘臭蛙皮肤分泌液具有较强的胰蛋白酶抑制剂活性;3.棕点湍蛙以及无指盘臭蛙皮肤分泌液具有较强的抗菌活性;4.三种两栖类的皮肤分泌液不具备出血活性,但是显示较弱的溶血活性以及抗血浆凝固活性。5.三种两栖类的皮肤分泌液都不具有促进血小板聚集活性;6.棕点湍蛙皮肤分泌液具有抑制血小板聚集活性。 以来源于单个棕点湍蛙(Amolops loloensis)个体皮肤中提取的mRNA为材料,我们建立了棕点湍蛙皮肤cDNA文库,得到大约为1×10~6个独立的克隆。 通过生物化学,分子生物学手段和研究方法,在棕点湍蛙皮肤分泌液中得到一系列的皮肤活性多肽以及cDNA序列,其中包括抗菌肽,缓激肽,胸腺肽等,并对其结构,功能进行了相应的研究。 通过两步分离纯化过程:Sephadex G-50凝胶过滤和反相高压液相层析(RP-HPLC),我们从棕点湍蛙皮肤分泌物中分离纯化得到3个、2类别的抗菌肽,并命名为amolopin-1a,1b和1c。借助于质谱,我们得到这三个抗菌肽的分子量分别为2665.3、2663.7和1626.0道尔顿。这两类抗菌肽都含有多个碱性氨基酸而带有正电荷,这是首次从湍蛙属中分离纯化得到的抗菌肽,进一步丰富了两栖类抗菌肽类群。我们所得到的3个抗菌肽,其中2个由24个氨基酸残基组成,具有半胱氨酸组成的二硫键,形成Rana box。通过Genbank进行blast,发现该类抗菌肽与来源于Rana esculenta的brevinin-1E具有87%和79%的同源性。另外一个抗菌肽由16个氨基酸残基组成,不含
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