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【防御素科普】防御素的抗病毒活性

防御素能杀灭一些被膜病毒,如 HIV、疱疹病毒、水泡型口炎病毒,但对无衣壳病毒却无效。θ-防御素还具有抗滤过性病原体和抗毒素作用。体内实验显示,防御素可延缓或根除兔梅毒病,并使兔牙周炎龈下菌群恢复正常。防御素主要通过与病毒外壳蛋白结合从而导致病毒丧失生物活性,这一特殊作用机理也使得微生物不易对其产生抵抗性。防御素可直接抑制病毒,对病毒的抑制程度依赖于防御素浓度以及分子内二硫键的紧密程度,其抗病毒功效同样受时间、pH 值、离子强度和温度等因素的影响,在中性及低离子强度条件下,防御素具有较强的抗病毒活性[4],而在实验体系中加入血清或血清蛋白则可大大削弱防御素的抗病毒功效。有关防御素的抗病毒作用机理,大体上可以总结为如下三点:

1、闭门羹---- 阻止病毒入侵宿主细胞

许多细胞和病毒的外膜分子是糖蛋白,它们就像刷子一样突起(见图一)。

病毒感染细胞采用“两步走”政策:首先,病毒的外衣即包膜死缠烂打地粘着到细胞的外膜上;接着,病毒包膜与细胞膜融合在一起。两个膜融合后,病毒就将它的遗传物质插入到细胞中。

图 1.jpg
2013-5-15 14:41

  防御素则斜插在糖蛋白上以防病毒向细胞糖蛋白的扩散(见图二),让病毒吃个“闭门羹”无法进入细胞。没能进入细胞的病毒接着会被免疫系统的细胞摧毁。

图 2.jpg
2013-5-15 14:43




2、突破口----杀灭病毒

防御素通常带多个正的净电荷,而病毒囊膜及其表面糖蛋白通常带负电。这使得防御素像一块块小磁铁,吸附到病毒囊膜带负电荷的糖蛋白上。这样便使囊膜病毒穿孔,形成突破口,内容物外泄而死亡。


3、地雷阵----阻止病毒基因复制与转录

万一病毒进入细胞内,防御素可以与细胞膜表面促肾上腺皮质激素 (ACTH),人硫酸肝素糖蛋白(HSPG),低密度脂蛋白受体(LDLR)等相结合,从而启动G蛋白偶联型受体的级联放大反应,进一步激活磷酸激酶C。这些细胞信使作用就像埋伏在胞内的地雷,可以阻止整合到宿主基因组之前的病毒复合体进入细胞核或者阻止病毒的基因转录。整合不到宿主基因组的病毒随后被摧毁。

图 3.jpg
2013-5-15 14:44

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