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Bactenecin是一种从牛嗜中性粒细胞中分离出的环状阳离子抗菌肽，序列中一共含有12氨基酸。由第三位半胱氨酸C3和第十一位半胱氨酸C11之间巯基氧化形成二硫键环。由于二硫键的存在使得它的结构更趋于稳定。

Bactenecin, a cyclic cationic dodecapeptide, was isolated from bovine neutrophil granules. Bactenecin exhibits a remarkable antibacterial activity in vitro which is comparable to that of the defensins.

Bactenecin (Bactenecin, bovine) 是一种从牛嗜中性粒细胞中分离出来的有效的含 12 个氨基酸的环状抗菌肽，氨基酸序列为RLCRIVVIRVCR。Bactenecin 抑制细菌和酵母菌 (bacteria和yeast) 的生长，并能杀死真菌红毛癣菌 (fungusTrichophyton rubrum)。Bactenecin 增加了膜的通透性，抑制了假苹果芽孢杆菌 (B. pseudomallei) 的生长和生物膜的形成。

Bactenecin的抗菌活性
1、广泛的抗菌谱

Bactenecin具有广泛的抗菌活性，包括针对某些分枝杆菌，这些分枝杆菌是鱼类、牛和人类的重要病原体。例如在研究牛抗菌肽Bactenecin 5 (Bac5)时，发现它具有广泛的杀菌能力 。
其衍生物也表现出不同程度的抗菌活性。如合成的抗菌肽Bactenecin的两个衍生物，12个残基的肽Bac2a和8个残基的肽Bac8c，Bac2a对革兰氏阴性菌和革兰氏阳性菌的最低抑菌浓度（MIC）为2至32μM，而Bac8c表现出更大的抗菌活性 。
2、与传统抗菌物质对比的优势

传统抗生素在长期使用过程中，细菌容易产生耐药性。而Bactenecin作为抗菌肽，其作用机制与传统抗生素有所不同。普遍认为，抗菌肽通过膜损伤机制，破坏微生物细胞膜或细胞壁的完整性，达到抑杀微生物的目的。不过，越来越多的证据表明抗菌肽还存在非膜损伤机制，作用于胞内靶位点杀伤细胞。这种独特的作用机制使得细菌不易对其产生耐药性，在对抗耐药菌株方面具有很大的潜力，被视为传统抗生素或化学物质的潜在替代品。 
Bactenecin的应用领域
1、在医学领域的应用潜力

感染性疾病的治疗：由于其抗菌活性，Bactenecin可能用于治疗由细菌引起的感染性疾病。例如，在肠道细菌感染方面，有实验构建抗菌肽Bactenecin 7的重组质粒，并将其转化到乳酸乳球菌MG1363中，结果表明携Bactenecin7基因的乳酸菌能有效分泌表达具有生物活性的抗菌肽Bactenecin7，这为口服重组乳酸菌进行肠道细菌感染的治疗奠定了基础 。随着耐药菌问题的日益严重，Bactenecin这种具有独特抗菌机制的物质有望成为新的治疗药物。
免疫调节方面：Bactenecin还可能具有免疫调节潜力。如研究中的牛AMP Bactenecin 5 (Bac5)就展示了免疫调节潜力，这在机体对抗感染等过程中具有重要意义。通过调节免疫反应，可以帮助机体更好地应对病原体的侵袭，同时避免过度的免疫反应对自身组织造成损伤。
2、在农业领域的潜在应用

畜牧业中的应用：在牛等家畜养殖中，Bactenecin相关的抗菌肽可能有助于预防和治疗家畜的细菌感染性疾病。由于其对分枝杆菌等病原体的抗菌活性，能够减少这些病原体对家畜健康的威胁，从而提高畜牧业的生产效益。
水产养殖中的应用：考虑到Bactenecin对某些鱼类病原体有抗菌活性，它可能被应用于水产养殖中，用来控制鱼类疾病的发生和传播，保障水产养殖的健康发展。
Bactenecin相关实验案例
1、环状和线性Bactenecin的对比实验

在研究Bactenecin（一种来自牛中性粒细胞的12个氨基酸的阳离子抗菌肽）时，为了研究其二硫键的重要性，制造了线性衍生物Bac2S，并将还原形式（线性Bactenecin）也纳入研究。结果发现，Bactenecin对革兰氏阴性野生型细菌大肠杆菌、铜绿假单胞菌和鼠伤寒沙门氏菌的活性比其线性衍生物和还原形式更高，而这三种肽对前两种细菌的外膜屏障缺陷突变体的活性相同 。这个实验有助于深入了解Bactenecin的结构与抗菌活性之间的关系，为进一步改造和优化Bactenecin提供了依据。
2、Bactenecin衍生物的活性和机制研究实验

设计并合成了六种Bactenecin衍生物（如L2C3V10C11，RLCRIVVIRVCR）。随着多药耐药细菌的出现，抗菌肽被视为传统抗生素或化学物质的潜在替代品，这个实验旨在研究这些衍生物的生物活性和作用机制，以探索Bactenecin及其衍生物在应对耐药菌方面的潜力 。
3、Bactenecin短肽三苯基磷类似物实验

在研究抗菌肽（AMP）作为能够对抗耐药菌株的有前途的抗菌剂时，采用了一种方法，包括将与bactenecin 7 (Bac7)和oncocin (Onc112)序列相关的肽与烷基（三苯基）鏻 (烷基 - TPP)片段缀合，以改善AMP性能并引入新的AMP，扩大抗菌谱。这一实验探索了Bactenecin在构建新型抗菌剂方面的可能性，为开发更有效的抗菌药物提供了思路 。

二硫键广泛存在与蛋白结构中，对稳定蛋白结构具有非常重要的意义，二硫键一般是通过序列中的2个Cys的巯基，经氧化形成。
 

形成二硫键的方法很多：空气氧化法，DMSO氧化法，过氧化氢氧化法等。
 

二硫键的合成过程，  可以通过Ellman检测以及HPLC检测方法对其反应进程进行监测。  
   

如果多肽中只含有1对Cys，那二硫键的形成是简单的。多肽经固相或液相合成，然后在pH8-9的溶液中进行氧化。      
 

当需要形成2对或2对以上的二硫键时，合成过程则相对复杂。尽管二硫键的形成通常是在合成方案的最后阶段完成，但有时引入预先形成的二硫化物是有利于连合或延长肽链的。通常采用的巯基保护基有trt, Acm, Mmt, tBu, Bzl, Mob, Tmob等多种基团。我们分别列出两种以2-Cl树脂和Rink树脂为载体合成的多肽上多对二硫键形成路线：
 

二硫键反应条件选择    
 

 二硫键即为蛋白质或多肽分子中两个不同位点Cys的巯基（-SH）被氧化形成的S-S共价键。 一条肽链上不同位置的氨基酸之间形成的二硫键，可以将肽链折叠成特定的空间结构。多肽分 子通常分子量较大，空间结构复杂，结构中形成二硫键时要求两个半胱氨酸在空间距离上接近。 此外，多肽结构中还原态的巯基化学性质活泼，容易发生其他的副反应，而且肽链上其他侧链 也可能会发生一系列修饰，因此，肽链进行修饰所选取的氧化剂和氧化条件是反应的关键因素， 反应机理也比较复杂，既可能是自由基反应，也可能是离子反应。      

反应条件有多种选择，比如空气氧化，DMSO氧化等温和的氧化过程，也可以采用H2O2，I2， 汞盐等激烈的反应条件。
 

空气氧化法： 空气氧化法形成二硫键是多肽合成中最经典的方法，通常是将巯基处于还原态的多肽溶于水中，在近中性或弱碱性条件下（PH值6.5-10），反应24小时以上。为了降低分子之间二硫键形成的可能，该方法通常需要在低浓度条件下进行。
 

碘氧化法：将多肽溶于25%的甲醇水溶液或30%的醋酸水溶液中，逐滴滴加10-15mol/L的碘进行氧化，反应15-40min。当肽链中含有对碘比较敏感的Tyr、Trp、Met和His的残基时，氧化条件要控制的更精确，氧化完后，立即加入维生素C或硫代硫酸钠除去过量的碘。 当序列中有两对或多对二硫键需要成环时，通常有两种情况：
 

自然随机成环:       序列中的Cys之间随机成环，与一对二硫键成环条件相似；
 

定点成环：       定点成环即序列中的Cys按照设计要求形成二硫键，反应过程相对复杂。在 固相合成多肽之前，需要提前设计几对二硫键形成的顺序和方法路线，选择不同的侧链 巯基保护基，利用其性质差异，分步氧化形成两对或多对二硫键。       通常采用的巯基保护 基有trt, Acm, Mmt, tBu, Bzl, Mob, Tmob等多种基团。