2021年10月8日,國際期刊《Frontiers in Microbiology》在線發表了王克堅教授團隊的最新研究成果“A Novel Antimicrobial Peptide Sparamosin26?54 From the Mud Crab Scylla paramamosain Showing Potent Antifungal Activity Against Cryptococcus neoformans”。該研究從雄性擬穴青蟹性腺中篩選獲得一個新型抗菌肽基因,命名為Sparamosin。通過化學合成方法獲得該肽及其截短肽Sparamosin1-25和Sparamosin26-54,體外抗菌試驗表明Sparamosin26-54具有較強的抗菌活性。進一步研究發現Sparamosin26-54對多種革蘭氏陰性菌、革蘭氏陽性菌和真菌均具有較強的抗菌活性,對人類重要致病真菌新型隱球菌有較強的抗生物膜活性。轉錄組數據分析發現,經Sparamosin26-54處理后的新型隱球菌,其細胞壁合成、細胞壁完整性信號通路,抗氧化應激、細胞凋亡、DNA修復、麥角固醇合成通路以及線粒體氧化磷酸化等相關基因被顯著調節;對其作用機制研究揭示了Sparamosin26-54通過破壞微生物膜完整性以及誘導真菌發生凋亡的雙重作用途徑發揮其抗菌功能。該新型青蟹抗菌肽具有廣譜、高效快速殺菌活性,同時無細胞毒性,有望開發為有良好應用前景的抗真菌藥物。該論文第一作者為2018級博士研究生陳炎超,王克堅教授、陳芳奕副教授為共同通訊作者,陳慧蕓工程師,博士研究生楊盈、張暢為該論文合作作者。
真菌感染是人類健康的主要威脅之一,據統計全球有超過10億人皮膚和黏膜等淺部組織受到真菌感染,且隨著免疫缺陷和免疫低下人群數量的增多,侵襲性真菌感染也日趨嚴重。隱球菌病是一種侵襲性真菌病,發病率和死亡率較高,主要由新型隱球菌及其變種感染引起。目前治療侵襲性真菌病的臨床一線藥物種類較少,且具有一定的毒副作用,長期臨床使用還會導致耐藥株不斷增多乃至抗真菌藥的藥效下降。因此,臨床急需新型抗真菌藥物以協同解決真菌病原體的威脅和現有抗真菌藥物的局限性。天然抗菌肽具有良好的熱穩定性和水溶性,抗菌譜廣,能夠抑殺細菌和真菌,且不易使病原菌產生耐藥性等特點,在臨床醫藥等領域具有良好的應用前景。
此外,該研究團隊曾于2020年7月24日在同一期刊《Frontiers in Microbiology》在線發表了最新研究成果“A novel antimicrobial peptide scyreprocin from mud crab Scylla paramamosain showing potent antifungal and anti-biofilm activity”。該研究通過酵母雙雜交技術從擬穴青蟹中篩選獲得了一種新型抗菌肽,命名為Scyreprocin。通過基因工程技術獲得該重組蛋白。Scyreprocin具有廣譜高效的抗菌活性,能夠快速殺滅革蘭氏陽性細菌、革蘭氏陰性細菌及真菌,并能有效抑制霉菌孢子的萌發及真菌生物膜的形成,表明該抗菌肽具有顯著的抗真菌作用;機制研究發現Scyreprocin具有破壞菌膜完整性及誘導真菌發生凋亡的雙重作用途徑。該論文第一作者為博士研究生楊盈,王克堅教授為通訊作者,陳芳奕副教授、陳慧蕓工程師、彭會高級工程師、郝華工程師為該論文合作作者。此外,該抗菌肽已于2021年獲得國家發明專利授權。
論文來源:Chen Y-C, Yang Y, Zhang C, Chen H-Y, Chen F* and Wang K-J* (2021) A Novel Antimicrobial Peptide Sparamosin26?54 From the Mud Crab Scylla paramamosain Showing Potent Antifungal Activity Against Cryptococcus neoformans. Frontiers in Microbiology. 12:746006. doi: 10.3389/fmicb.2021.746006
全文鏈接:https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fmicb.2021.746006/full
論文來源:Yang, Y., Chen, F.Y., Chen, H.Y., Peng, H., Hao, H., Wang, K.J.*, A novel antimicrobial peptide scyreprocin from mud crab Scylla paramamosain showing potent antifungal and anti-biofilm activity, Frontiers in Microbiology, 2020, 11, 01589.
全文鏈接:https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fmicb.2020.01589/full

圖1. 轉錄組學分析經Sparamosin26-54處理后的新型隱球菌 (Chen Y.C., et al., 2021)

圖2. Sparamosin26-54處理致新型隱球菌膜結構破損(Chen Y.C., et al., 2021)

圖3. Scyreprocin的鑒定及其抗菌功能概圖(Yany Y, et al., 2020)