解淀粉芽孢杆菌Y-32-1产细菌素概述.doc

解淀粉芽孢杆菌 Y-32-1 产细菌素概述第一章文献综述 细菌素的分类羊毛硫细菌素是一类在自身核糖体合成,经翻译后修饰形成具有特殊氨基酸的环状多肽。这类细菌素由 19-50 个氨基酸残基组成, 分子量一般小于 5kD 。因其含有羊毛硫氨酸 lanthionine , Lan )等特殊氨基酸而得名。一般由革兰氏阳性菌产生,包含葡萄球菌属、芽孢杆菌属、乳球菌属、链球菌属、链霉菌属、微球菌属、肠球菌属以及乳杆菌属等[5] 。其中乳酸链球菌素 Nisin )是这一类的代表,一般由乳酸链球菌分泌产生的一类小分子多肽化合物,其作为食品防腐剂已有 60 多年的应用历史,较化学合成防腐剂对羟基苯甲酸类、苯甲酸及其盐、山梨酸及其盐)相比,乳酸链球菌素具有热稳定性好、抗菌性强、安全无毒、作用范围广、水溶性好等合成防腐剂无法比拟的优点,另外,一些羊毛硫细菌素由于杀菌方式独特, 不易产生耐药性且作用浓度较低,已处临床试验阶段或已被批准作为药品[6] 。β- ***脱氢丙氨酸 Dehydrobutyrine , Dhb )和脱氢丙氨酸 Dehydroalanine , Dha )。特殊氨基酸的形成过程如下: 首先核糖体合成的前肽分子中苏氨酸或丝氨酸在修饰酶的作用下脱去一分子水,形成 Dha 或 Dhb ,然后其与分子中的半胱氨酸发生加成反应,形成硫醚键即为 MeLan 或 Lan 。其生物合成过程如下:首先结构基因编码的前肽 LanA 包括原肽和前导肽两部分)被合成,依靠其前导肽的作用,修饰酶 LanB 和 LanC 或双功能的 LanM 对原肽序列的苏氨酸或苏氨酸进行脱水,然后与分子内的半胱氨酸的自由巯基发生加成反应而形成硫醚键,修饰后的 LanA 被加工转运蛋白 LanT 转运至胞外并切除或由蛋白 LanP 酶切前导肽,形成具有生物活性的成熟肽;成熟肽产生大多受基因簇上的双组份调控系统 LanK/LanP 调控,同时 LanE 、 LanF 、 LanG 等蛋白对成熟肽产生免疫作用,防止对自身造成伤害[7] 。.. 细菌素的作用机制普遍认为细菌素的作用分为两个步骤:首先是以非特异性或特异性的细胞为靶向物,专一性地吸附到易感细胞表面的受体上,然后再发挥其杀菌作用。大部分乳酸菌细菌素似乎表现为一种共同的作用方式,即通过在细胞膜上形成孔洞释放出胞内的离子如 K 十), 从而造成电子传递体的解偶联,引起质子泵的丧失,影响某些物质的运输和 ATP 的合成,影响能量代谢及阻断 RNA 、蛋白质、 DNA 等大分子物质的合成等,最终引起细胞的死亡[16] 。目前认为 lantibiotic 型细菌素的靶细胞侵入细胞膜内形成通透孔道,可允许分子量为 的亲水性溶液通过,导致细胞膜去极化及 ATP 外泄,细胞外水分子流入, K+ 离子从胞浆中流出,细胞自溶而死亡。因其作用需膜电位的存在,通过在膜上形成通道,降低 pH 梯度和膜电位,导致细胞内溶物外泄而抑菌,故又称此类细菌素为能量依赖型细菌素[17] 。非 lantibiotic 型的细菌素同样也是在细胞膜上形成一个亲水通道,但是这个亲水通道是经细胞膜上特定的受体蛋白自导的,与膜电位存在与否无关,故称此类细菌素为非能量依赖型细菌素[18] 。与 lantihiofic 型相比,此型细菌素的作用是破坏细胞膜