抗生素滥用导致多种病原微生物对现有的常规抗生素产生耐药性,造成严峻的抗生素耐药问题。导致传统抗生素逐渐失去对病原菌感染的有效杀灭能力,严重威胁到人类和动物健康。因此,寻找新型、有效的抗菌剂是当务之急。在此背景下,抗菌肽作为一类天然存在于生物体内的小分子肽链,因其广谱抗菌活性和免疫调节作用备受关注。抗菌肽具有来源广泛(包括动植物、微生物、动物等),结构简单和广谱高效的抗菌等多种特点,使其在应对抗生素耐药性问题中成为一种极具潜力的抗感染新策略。在功能上,抗菌肽具有广谱抗菌活性,能够对细菌、真菌和病毒等多种致病微生物起到抑制和杀灭作用。其次,抗菌肽具有快速杀菌作用和低耐药性发展的特点,可以有效避免细菌对抗生素的耐药演化。此外,抗菌肽还具有免疫调节作用,能够增强机体免疫力,减少感染发生率。也有研究表明,抗菌肽同样具备了抗肿瘤细胞活性,通过破坏肿瘤细胞膜的稳定性,导致细胞凋亡。还能间接通过调控免疫应答,激活机体抵抗肿瘤,部分抗菌肽可以调节T细胞和NK细胞的功能,进一步增强其清除肿瘤细胞的能力。国内拥有丰富的生物资源,包括动物、植物和微生物。尽管已有一些抗菌肽基因selleck Baf-A1得到表达与功能表征,但是对于许多两栖动物的基因组中潜在的抗菌肽基因尚未被充分发现和研究,除此之外国内对一些抗菌肽基因家族的研究还比较有限,尚未充分了解其在不同生物体内的表达和功能特点。因此,进一步挖掘和研究各种抗菌肽基因家族的多样性,有助于揭示其潜在的生物活性和作用机制。本研究以黑斑蛙为实验对象,利用分子生物学技术克隆出相关的抗菌肽基因,结合生物信息手段对其蛋白结构进行解析,再利用发酵工程对抗菌肽基因进行异源表达,并对其生物活性展开初步NVP-TNKS656使用方法研究,研究结果如下所示:(1)以黑斑蛙为研究对象,提取皮肤组织总RNA,构建c DNA文库,设计特异性引物进行PCR扩增,获得编码抗菌肽基因。通过测序结果分析与比对,该基因和蛋白质序列未被发现和报导,属于Brevinin-1家族抗菌肽的新成员,最终将其命名为Brevinin-1EG。(2)借助Prot Param工具对抗菌肽Brevinin-1EG的分子量、等电点、疏水性、两亲性、结构进行分析。再结合Heli Quest、I-TASSER、Colab Fold工具推测Brevinin-1EG成熟肽氨基酸序列。并运用固相化学合成方法合成Brevinin-1EG,采用圆二色谱测试了不同溶液环境中BrevinCAU chronic autoimmune urticariain-1EG的二级结构。通过数据分析结果得出Brevinin-1EG分子量为2637.25 Da、分子式为C_(125)H_(202)N_(30)O_(28)S_(2,)等电点p I为9.50、正电荷数目为3、红细胞体内半衰期为1.1 h、酵母体外半衰期为3 min、大肠杆菌体内半衰期为2 min、不稳定系数为23.86、脂溶系数为126.25、平均疏水系数为1.079。同时,研究结果显示Brevinin-1EG带+3净电荷,Brevinin-1EG疏水系数0.815,疏水力矩0.279,Brevinin-1EG的二级结构中含有α-螺旋结构,I、A、L、I、L、A、C、F、A组成了Brevinin-1EG的疏水表面。(3)对抗菌肽Brevinin-1EG的生物活性展开研究,结果表明Brevinin-1EG具有广泛而且较强的体外抗肿瘤细胞活性,可抑制6种肿瘤细胞的增殖,对Hep G2细胞的抗肿瘤细胞活性较好,IC_(50)值为15.88μg/m L。同时,Brevinin-1EG具有一定的溶血活性,但是在肿瘤细胞体外抗增殖IC_(50)时,几乎不会引起红细胞溶血,具有一定的安全性。在抗氧化活性实验探究中,Brevinin-1EG可呈浓度依赖性清除ABTS和DPPH自由基,说明Brevinin-1EG具有强大的抗氧化活性。抑菌实验结果显示Brevinin-1EG对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌具有一定的抑菌作用。综上所述,本研究成功从黑斑蛙中获得编码抗菌肽的新型基因,并对新型抗菌肽进行了鉴定,命名为Brevinin-1EG。利用生物信息学手段分析了抗菌肽Brevinin-1EG的结构,结果显示抗菌肽Brevinin-1EG性质较为稳定安全。最后,通过相关的功能性实验证实了抗菌肽Brevinin-1EG的生物学活性,结果表明该抗菌肽具有良好的抗增殖活性、溶血活性、抗氧化活性以及抗菌活性,可以为探索抗耐药癌症的药物和治疗方法提供新的思路,为抗菌肽的应用和开发提供更坚实的基础,并促进我国在该领域的科学研究与技术创新。