细菌素
细菌素是中国的一个科技名词。
语言一发即逝,不留痕迹。当人类意识到需要把说出的话记下来时,就发明了文字[1]。在世界范围内,曾经独立形成的古老文字除我们的汉字外,还有埃及的圣书字、两河流域的楔形文字、古印度的印章文字以及中美洲的玛雅文[2]。后来,这些古老文字的命运各不相同,或因某种历史原因而消亡,如玛雅文;或因文字的根本变革而遭废弃,如楔形文、圣书字,只汉字沿用至今,而且古今传承的脉络清晰可见,成了中华民族文化的良好载体。
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名词解释
细菌素是由细菌或古细菌基因编码,核糖体合成的一类杀菌蛋白或多肽,细菌素的生产菌对自身分泌的细菌素具有免疫力。细菌素是存在于细菌生活的天然环境中的一类抗菌物质,早期的研究认为细菌素只对同种或具有近缘关系的细菌起作用,然而,近年来越来越多的研究结果表明,一种细菌素也可能对其他多种细菌起到抑杀作用。
1925年,A·格雷希亚首次报道了大肠杆菌V株产生一种对大肠杆菌Φ株有杀菌作用的物质,这类物质被称作大肠杆菌素。以后又发现许多大肠杆菌都能产生大肠杆菌素,而且产大肠杆菌素因子可以从供体细胞转移到受体细胞。
20世纪70年代以后,对细菌素的研究进入分子生物学水平,开展了对细菌素的化学性质、结构、生物合成、释放和作用方式等方面的探索。利用细菌素或与噬菌体方法结合,可以有效地进行某些细菌的分型和病原菌的流行检查。
大部分细菌素的产生和寄主细胞对细菌素的免疫性由质粒控制。细菌产生细菌素是细胞的致死过程。致死物质按其性质可分为两类,一类是低分子量的蛋白质或肽,很难在电子显微镜下观察到这类物质的结构,对胰蛋白酶多不稳定;另一类是具有复杂结构的蛋白质颗粒,有噬菌体部分形态结构,易于在电子显微镜下观察,对胰蛋白酶稳定。
特点
1、细菌产生的一种抗生代谢产物,对同源种或近似种才有拮抗作用。
2、蛋白质是主要成分。
3、有一定的作用机制(杀菌模式)。
4、主要由质粒控制。
分类
1、细菌素以生产菌而命名:如大肠杆菌产生的细菌素称大肠杆菌素,乳酸菌产生的称为乳酸链球菌素(乳链菌肽,Nisin),绿脓杆菌产生的称绿脓杆菌素。
2、细菌素根据化学结构、稳定性和分子量大小可分为4类。
第一类定义为羊毛硫抗生素(Lantibiotics),是一类小分子的修饰肽,含19-50个以上的氨基酸分子,分子活性部位有羊毛硫氨酸(Lanthionine)、β-甲基羊毛硫氨酸(βmethyllanthionine)、脱氢酪氨酸(Dehydrobutyrine)和脱氢丙氨酸(Dehydroalanine)等非编码氨基酸。Lantibiotics又可细分为两个亚类:Ia类是由在靶目标膜上形成孔道的阳离子和疏水基团组成的肽,它与结构稳定的Ib类相比,结构的伸展性更好;Ib类是球状的肽类,它不带电或带负电。
第二类是小分子的热稳定肽(SHSP),分子量小于10Kda,具有疏水性和膜活性,其结构特征为:N末端信号肽序列长度为18-21个氨基酸,前导肽链由一个蛋氨酸,并常随一个赖氨酸;有活性的细菌素其N—末端+1的位置上通常是赖氨酸或精氨酸。可以分为3个亚类:Iia类N-末端氨基酸序列为Tyr-Gly-Asn-Gly-Val,并由两个半胱氨酸所构成的S-S桥,对利斯特氏杆菌有活性;Iib类孔道复合物由两个具有不同氨基酸序列的肽类寡聚体形成;Iic类能被硫醇激活、活性基团要求有原性半胱氨酸残基。
第三类是热敏感的大分子蛋白(LHLP),分子量一般大于10Kda,通常在100℃或更低温度30s内即失活,它们的抑菌谱较窄。
第四类是复合型的大分子复合物,除蛋白质外含有碳水化合物或类脂基团,目前这类细菌素还未被纯化。
第二、三、四类细菌素由于不含羊毛硫氨基酸,所以通常又被称为非羊毛硫抗生素(Non-lantibioticbacteriocin)
参考文献
- ↑ 汉语是什么语言,其本质是什么?,搜狐,2020-10-19
- ↑ 精美绝伦的艺术玛雅文字,搜狐,2021-12-26