昆蟲抗菌肽及其在動物中的應用
1994年，世界衛生組織對細菌耐藥性的監測結果給全世界提出了警告：細菌對抗生素產生的耐藥性正在以驚人的速度增加，現有的抗生素藥物正在失去原來的療效（陳代傑，2001）。隨著昆蟲學研究的進一步深入，人們發現昆蟲雖然沒有完善的免疫防禦體係，但體內存在高效的無細胞免疫係統，是一類具有高度適應性和防衛機能的動物。1972年，瑞典科學家Boman等首先從天蠶蛹中發現抗菌肽，以惜古比天蠶（Hyalophora ce-cropia）為實驗材料，注射蠟狀芽抱杆菌誘導產生抗菌肽（cecropins），後又從家蠶。柞蠶、蓖麻蠶及多種昆蟲中均分離到抗菌肽（Faye等，1975），目前已達100多種。昆蟲抗菌肽是昆蟲細胞特定基因編碼產生的一類小分子多肽，具有廣譜抗菌性，尤其對耐藥菌株有明顯的殺傷作用，且不破壞生物體的細胞，無免疫原性，它的生成和釋放是機體炎症反應的組成部分，是宿主防禦細菌、真菌等病原微生物入侵的重要屏障，因此抗菌肽迅速成為生命科學領域研究的熱點。國內外科學家在研究其生物特性的基礎上，采用分子生物學和基因工程技術手段，將抗菌肽基因重組到動植物或微生物體內，希望生產出抗菌的轉基因動植物或大量的抗菌肽，以作為新一代替代抗生素的抗菌藥物。因此，對昆蟲抗菌肽的研究具有重要意義和應用價值。
1 昆蟲抗菌肽的類型及生物學特征
昆蟲抗菌肽是昆蟲免疫的效應物。昆蟲在受創傷或感染細菌後，細菌脂多糖誘導昆蟲的細胞和脂肪體迅速分泌抗菌肽，殺死細菌。昆蟲抗菌肽是由細胞中核糖體合成的一類堿性多肽，具有分子量小、熱穩定性和水溶性好、無免疫原性等特點（趙東紅等，1999）。根據氨基酸組成和結構特點昆蟲抗菌肽大致分為以下5類。
1.l 天蠶素類（ cecropions）由31-39個氨基酸殘基組成，分子內有兩親性的α-螺旋結構，不含Cys，不具有二硫鍵，N一端區域強堿性，C一端一半為中性疏水區，等電點為8.9－9.5，100℃加熱仍保持一定的活性，不易被胰蛋白酶、胃蛋白酶水解，目前已在鱗翅目和雙翅目昆蟲中分離出20多種天蠶素類似物。
1.2 昆蟲防禦素（insect defensins）由 38-43個氨基酸殘基組成，分子中含有6個Cys，分子內有二硫鍵，可形成兩親性α-螺旋結構。其分布廣泛，迄今已發現昆蟲綱就有15大類30多種防禦素（Matsuycma等，1988），可殺死革蘭氏陽性菌，而對革蘭氏陰性菌、真菌及真核細胞幾乎無效，不引起血細胞溶血效應。昆蟲防禦素不在吞噬細胞中作用，而是分泌到受感染昆蟲血液中。
1.3 富含脯氨酸或精氨酸的多肽這類抗菌肽目前已在雙翅目、膜翅目、半翅目、鞘翅目中發現，含有15-34個氨基酸殘基，與某些哺乳動物的抗菌多肽（R39、Bac5、Bac7）相似，是2－4 kDa富含Pro或Arg的多肽，主要抑製革蘭氏陰性菌，但機理不清楚。
1.4 富含甘氨酸的抗菌肽這類抗菌肽近幾年才從天蠅、麻蠅中發現，其一級結構中富含Gly，分子量為 8-30kDa，推測含Gly量很高的這類抗菌肽對提高肽鏈的彈性及廣譜抗菌等可能起重要作用。
1.5 抗真菌肽（anti-fungal peptides AFP） Ijima首先從麻蠅中分離出一種AFP，隨後又發現了與AFP相似的 holotricin，其分子中富含 Gly和 His，兩者分子量相近，但氨基酸序列無同源性。從中發現既抗細菌又抗真菌的昆蟲抗菌肽Metchnikowin和Thanatin，其機理可能是通過抑製細胞呼吸而起到殺菌作用。