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蜂毒肽结构及应用领域介绍-临辰医药-蜂毒肽供应商

浏览: 作者:临辰医药 来源:临辰医药 时间:2020-05-28 分类:技术工艺
蜂毒是工蜂毒腺分泌出来的一种具有芳香气味的成分复杂的混合物,主要含有蛋白质多肽类、酶类、生物胺类和其他物质。蜂毒中研究较多的是蜂毒溶血肽,又称蜂毒肽(melittin)。蜂毒肽约占蜂毒干重的50%,也是蜂毒中具药理作用和生物学活性的主要组分。MLT呈强碱性,易溶于水,相对分子质量为2849,具有抗炎、降压、镇痛、抑制血小板凝集、抗辐射、抗菌、抗HIV、抗风湿性关节炎及抗肿瘤等多种药理活性。目前多用于美容产品,如蜂毒面膜,蜂毒牙膏,蜂毒眼霜。

蜂毒肽是由26个氨基酸残基组成的多肽,其一级结构的氨基酸残基顺序为Gly-Ile-Gly-Ala-Val-Leu-Lys-Val-Leu-Thr-Thr-Gly-Leu-Pro-Ala-Leu-Ile-Ser-Trp-Ile-Lys-Arg-Lys-Arg-Gln-Gln-NH2

 

在通常情况下,C-末端有4个氨基酸残基携带正电荷,N-末端有2个氨基酸残基携带正电荷,整个分子带6个正电荷。蜂毒肽的N-末端起前20个氨基酸残基主要是疏水的,C-末端的6个氨基酸残基主要是亲水的。

 

分子的3个赖氨酸和2个精氨酸残基使其成为强碱性肽,在中性水溶液中,蜂毒肽作为单体是以随机的卷曲结构存在的,而随着pH值以及离子强度的增高,蜂毒肽自我交联,形成螺旋的四聚体结构,有研究发现在不同的溶液中蜂毒肽的螺旋结构区域及螺旋间的角度是不同的。螺旋结构中前21个氨基酸是极性的,位于螺旋的表面,而非极性氨基酸在螺旋的另一面。其两亲性(am-phiphilie)是膜结合肽和膜蛋白跨膜螺旋的特征。所以这个特性决定蜂毒肽既可以溶于水中,又可以与膜自然结合,进而溶解细胞。

 

蜂毒肽 (meittin)26个氨基酸残基构成,但它不是rnRNA直接表达的产物。最初rnRNA翻译产物是Pre -Promelittin70个氨基酸,蜂毒肽(meittin)位于COOH一端(44-69)N一端开始于疏水的“pre”区,共21个残基,接下来是独物的“Pro”区,只含有AlaPro及酸性残基。Pre-promelittin需经过三步翻译后的加工过程,才能最终形成蜂毒肽 (meittin)

 

明蜂毒肽对超氧阴离子和羟自由基均有很好的清除作用。蜂毒肽对超氧阴离子具有一定的清除作用,呈现明显的量效关系。蜂毒肽对于·OH的清除作用效果明显。

 

蜂毒肽制备方法

目前获取蜂毒肽的方法有3种,化学合成、从粗蜂毒中分离纯化和生物工程法。利用化学合成的方法可以获得具有生物活性的蜂毒肽纯品,但其成本太高,并不适合蜂毒肽的生产,实际应用较少。目前,获取蜂毒肽纯品的主要途径是从粗蜂毒中分离纯化。分离纯化方法以色谱理论为基础,随着色谱技术的发展以及与其他提取工艺的结合,操作成本逐渐降低,产量和纯度有所提高。利用生物工程技术可以诱导蜂毒肽基因在工程菌中表达,然后收集纯化表达蛋白,从而得到蜂毒肽纯品。由于蜂毒肽有破坏细胞膜以及致死细胞毒性,其在工程菌中的直接表达无法实现。面对这个问题,科学家们找到了在工程菌中表达蜂毒肽融合蛋白的方法,并在融合蛋白的选择及后期分离纯化上进行了大量研究,取得较大进展。

 

蜂毒肽应用领域

蜂毒肽具有多种生物学、药理学和毒理学作用,包括对细胞膜的强表面活性作用、溶血、抗菌以及潜在的抗肿瘤作用。蜂毒肽可以穿过磷脂双分子层形成孔洞,利用这种生物活性可以研究生物膜与蛋白质之间的相互作用。在发现蜂毒素对磷脂酶A2(PLA2)活性的增强作用后,蜂毒素也被用作磷脂酶A2(PLA2)的活化剂。蜂毒肽还是一种独特的致痛物质,它影响着躯体感觉系统的神经元可塑性。

 

蜂毒肽是迄今为止人类所知的抗炎活性最强的物质之一,其抗炎活性是氢化可的松的100倍,可以抑制20多种革兰氏阴性和阳性细菌的生长繁殖,尤其是蜂毒肽可以抗对青霉素具有耐药性的金黄色葡萄球菌。蜂毒肽还能增强磺胺类和青霉素类药物的抗菌效力,对多种真菌、病毒也具有毒性。它具有类激素样的作用,但无激素的不良反应。蜂毒肽的镇痛作用也十分显著,其对前列腺素合成酶的抑制作用是吲哚镁辛的70倍,镇痛强度为吗啡的40%,镇痛持续时间较长。实验研究证明,全蜂毒、蜂毒肽、神经毒多肽、MCD均能刺激垂体肾上腺系统使皮质激素释放增加而产生抗炎作用。蜂毒肽还能抑制白细胞转移,从而抑制了局部的炎症反应。 可直接抑制炎症、肿胀;刺激垂体一肾上腺系统,促进皮质激素的释放,抗炎调整免疫功能,还可直接升高血浆皮质醇;抑制白细胞移行,限制炎症的局部反应。可用于治疗胶原组织疾病、免疫系统疾病。

 

蜂毒对神经系统具有抑制作用:①抑制中枢神经系统,表现为胆碱对神经的阻滞,造成半球皮层和皮质下(特别是下丘脑)的广泛抑制;②抑制植物神经系统交感神经节的兴奋传导,使胃肠平滑肌活动和兴奋性增强;抑制周围神经冲动的传导,阻碍或延迟其传导速度。

 

用蜂毒肽代替蜂毒全毒不仅对辐射有预防作用,而且还有治疗作用。高纯度的蜂毒肽可以明显提高抗辐射效应,而且和全蜂毒比较差别非常明显。蜂毒肽对肿瘤细胞的毒性作用也引起了人们的注意。蜂毒肽具有膜活性,直接对细胞的磷脂膜起溶解作用,抑制细胞发育,对肿瘤细胞有强烈的细胞毒素作用。蜂毒肽分子量小,免疫原性低,不易产生过敏反应;因其是破坏细胞膜而导致细胞的死亡,因此它不用进入细胞,在细胞外即可显示出其破坏肿瘤细胞毒性。澳大利亚联邦科学与工业研究组织(CSIRo)DERiven博士领导的分子生物学研究小组制造的以蜂毒肽为"弹头"的抗毒素也可对前列腺癌、膀胱癌、乳腺癌产生疗效。蜂毒素可抑制肝癌细胞的生长、增殖,并且减少增殖细胞中和抗原附性细胞的表达,影响细胞周期的比率。

 

抗凝、纤溶作用:通过抑制凝血活酶和凝血酶原激活物生成,以及抑制血小板的聚集,可以消除血栓形成前的状态,临床可用于动脉粥样硬化和血栓形成的防治。蜂毒肽通过破坏红细胞膜的通透性,具有直接溶血作用。

 

降压、抗心律失常,改善脑血流及心肌功能作用:蜂毒肽可破坏肥大细胞和亚细胞结构而释放组胺入血液,降低外周阻力而降压,同时其释放的活性化合物作用于脑血管,通过扩张脑血管增加脑血流量,因此特别适用于高血压病患者导致的脑循环障碍;并且还增加冠脉血流速,改善心肌供血,提高心脏功能,具有强刺激垂体一肾上腺系统的作用,使血浆皮质醇与尿17-酮固醇含量增加,表现为较强的抗心律失常的作用;并且还有降低胆固醇作用。

 

20133月,美国科学家发现可以利用在蜂刺毒素中发现的化学物质毁灭艾滋病毒,防止艾滋病传播,但又不伤及周围正常细胞。蜂刺中的化学物质蜂毒肽可以刺穿艾滋病毒的保护外层,毁灭艾滋病毒。科学家们把这种毒素注入纳米粒中,上面配有特制的"缓冲器",使之能够弹离正常细胞,从而避免伤及正常细胞。当较小的艾滋病毒与它们接触时,会从缓冲器之间滑过,遭到毒素攻击。此前,大多数药物只能减缓艾滋病毒的生长,而最新研究出的这种蜂毒能够攻击并杀死病毒,第一时间防止感染。医生们还认为,可以进一步开发纳米粒子,尝试杀死肿瘤细胞。

 

蜂毒是工蜂毒腺分泌出来的一种具有芳香气味的成分复杂的混合物,主要含有蛋白质多肽类、酶类、生物胺类和其他物质。蜂毒中研究较多的是蜂毒溶血肽,又称蜂毒肽(melittin)。蜂毒肽约占蜂毒干重的50%,也是蜂毒中具药理作用和生物学活性的主要组分。MLT呈强碱性,易溶于水,相对分子质量为2849,具有抗炎、降压、镇痛、抑制血小板凝集、抗辐射、抗菌、抗HIV、抗风湿性关节炎及抗肿瘤等多种药理活性。20133月,美国科学家宣布,可以利用在蜂刺毒素中发现的化学物质毁灭艾滋病毒,防止艾滋病传播,但又不伤及周围正常细胞。


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