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Cathelicidins是一类由N端信号肽区域、中间保守cathelin结构域和C端高度特异的成熟肽区域组成的宿主防御肽,在大多数脊椎动物的天然防御系统中发挥着重要作用。Cathelicidins具有广谱的抗微生物活性、对免疫细胞具有趋化作用、诱导肥大细胞脱(颗)粒和组织胺释放、促进血管新生、加速伤口愈合、诱导淋巴细胞活化和变异细胞系细胞凋亡等。除此,在癌症治疗以及肠道粘膜修复中起着重要作用。目前为止,cathelicidins在哺乳动物、爬行动物、鱼类、鸟类等多种动物中均有发现,但在两栖动物黑眶蟾蜍(Duttaphtynus melanostictus)中尚未报道。本研究从所构建的黑眶蟾蜍(D. melanostictus)皮肤cDNA文库中克隆得到cathelicidins家族抗菌肽,命名为cathelicidin-DM。 Cathelicidin-DM开放阅读框由495个核酸编码164个氨基酸组成,包括信号肽(21aa)、保守的cathelin区域以及阳离子成熟肽(37aa),其中含有9个碱性氨基酸,分子量为4161.268道尔顿,等电点为11.11。序列分析发现他们cathelin结构域高度保守,且有四个连续的氨基酸残基“DLYN(天冬氨酸亮氨酸酪氨酸天冬酰胺)”高度保守。用RT-PCR的方法对cathelicidin-DM的组织表达情况进行了研究,结果表明cathelicidin-DM在黑眶蟾蜍小肠、大肠、肝、脾、卵巢、和皮肤中均有表达,但各组织表达量存在差异。圆二色谱实验结果表明,cathelicidin-DM除了在TFE/H2O (9:1)溶液中具有α螺旋结构外,在SDS和SPB缓冲液中主要以p折叠与无规则卷曲存在。Cathelicidin-DM的生物学活性研究表明,cathelicidin-DM对革兰氏阳性细菌、革兰氏阴性细菌均有活性,其中包括临床分离的耐药菌株,且杀菌作用迅速,15min内杀死98%溶血葡萄球菌(Staphylococcus haemolyticus)。此外,cathelicidin-DM对人红细胞溶血性微小,溶血率<5%,对肿瘤细胞无抑制作用,在小鼠体内不产生抗药抗体。Cathelicidin-DM这些本身的结构特点以及极强的抗菌活性可能成为外用抗菌药物开发的模板。