研究捷安肽素抗真菌作用機理

研究捷安肽素抗真菌作用機理

【摘要】 　　目的 研究捷安肽素的抗真菌作用機理。方法 采用形態學方法和同位素標記法。顯微形態觀察經捷安肽素處理后的供試真菌的形態學變化。進一步采用14C同位素標記的特異底物“尿苷二磷酸-（14C）-葡萄糖”示蹤，研究捷安肽素對真菌(1,3)-β-D-葡聚糖合成酶活性反應的影響。結果 顯微形態觀察表明，經捷安肽素處理后，供試真菌呈現球形膨脹，而且隨著捷安肽素作用強度增強，球形膨脹的程度和發生頻率也增加，提示捷安肽素的作用位點在真菌細胞壁。同位素標記實驗表明，捷安肽素可抑制（1,3）-β-D-葡聚糖合成酶的活性，降低真菌細胞壁合成過程中（1,3）-β-D-葡聚糖的放射性摻入，對疫霉菌和辣椒炭疽病菌（1,3）-β-D-葡聚糖合成酶的抑制率分別達到77.7%和77.5%。結論 捷安肽素的抗真菌作用機理為：抑制細胞（1,3）-β-D-葡聚糖合成酶的活性，破壞真菌細胞壁的合成，造成真菌細胞壁組分（1,3）-β-D-葡聚糖的缺損和病原真菌生長抑制。
【關鍵詞】 捷安肽素；抗真菌作用機理；（1,3）-β-D-葡聚糖合成酶
　　A Research on Mechanism of Antifungal Polypeptide Jiean-peptide
DAI Fu-ying1,ZHOU Jin-yan2,TAN Hong2
（1.Department of Pathogenic Biology,Chengdu Medical College,Chengdu 610083；2.Chengdu Institute of Biology,CAS,Chengdu 610041）
Abstract：Objective To investigate the antifungal mechanism of Jiean-peptide.Methods The mode of action of Jiean-peptide against 4 phytopathogenic filamentous fungi associated with phytopathy:Phytophthora sp.,Colletotrichum gossypii,Southw Botrytis cinerea and Fusarium oxysporum f.sp.vasinfectum was investigated by the method of morphology and isotope labelling.The (1,3)-β-D-glucan synthase assay was processed using isotope labelled substrate—urdine diphosphate(14C)glucose to study the effect of Jiean-peptide on fungal(1,3)-β-D-glucan synthase.Results Micrographic observation revealed that the Jiean-peptide made the hyphal expanded and globular.The(1,3)-β-D-glucan synthase assay showed Jiean-peptide could inhibit the activity of(1,3)-β-D-glucan synthase and reduce the radioactivity incorporation of(1,3)-β-D-glucan.The inhibition percentages of Jiean-peptide against Phytophthora sp.and Colletotrichum gossypii Southw were 77.7% and 77.5% respectively.Conclusion The antifungal mechanism of Jiean-peptide was the inhibition of enzyme activity of(1,3)-β-D-glucan synthase.
Key words:Jiean-peptide；antifungal mechanism；(1,3)-β-D-glucan synthase
捷安肽素是一種由芽孢桿菌產生的抗真菌活性多肽，具有廣譜抗真菌活性，而且穩定性好、抑菌持久，具有很好的開發前景［1，2］。從捷安肽素對疫霉菌、辣椒炭疽病菌、灰霉菌、棉花枯萎病菌等多種常見重要植物病原真菌的抑菌性能可知，捷安肽素可以通過抑制真菌孢子萌發、菌絲生長而發揮抗真菌生長作用。形態觀察發現，捷安肽素可以破壞真菌的細胞壁結構，使真菌細胞呈現原生質球狀［3］。（1,3）-β-D-葡聚糖合成酶（EC2.4.1.34；尿苷二磷酸-葡萄糖/(1,3)-β-D-葡聚糖-3-β-葡糖基轉移酶）是一細胞膜結合酶，在細胞膜內側聚合UDPG形成葡聚糖纖維，葡聚糖纖維分泌出細胞膜形成網狀支架，對真菌細胞壁的完整性及保護真菌抵抗低滲透壓起重要作用［4，5］。本文作者采用形態學方法和同位素標記法研究捷安肽素對真菌細胞壁及其（1,3）-β-D-葡聚糖合成酶的作用，進一步深入探討捷安肽素的抗真菌作用機理，為捷安肽素的進一步開發提供理論基礎。
1 材料
1.1 菌種
疫霉菌（Phytophthora sp.）、辣椒炭疽病菌（Colletotrichum gossypii Southw）、灰霉菌（Botrytis cinerea）、棉花枯萎病菌（Fusarium oxysporum f.sp.vasinfectum），均為本實驗室保藏菌種。
1.2 培養基
馬鈴薯葡萄糖液體培養基。
1.3 主要試劑
捷安肽素原液（生物效價為19.5 mm）由本實驗室提供；尿苷二磷酸-（14C）-葡萄糖［UDP-（14C）-G］，Perkin-Elmer進口產品；2,5-二苯基 唑（2,5-Di-phenyloxazole,PPO），Fisher進口產品。（捷安肽素的生物效價采用管碟法［2］測定，以疫霉菌為檢驗菌株，以抑菌圈直徑為效價指標）。
1.4 主要溶液

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