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宏基因组产品升级——抗菌肽数据库APD

article 2026/1/17 3:28:51

抗菌肽（Antimicrobial Peptides，简称AMPs）是一类存在于多种生物体中的天然分子。它们在抵御微生物感染中扮演着重要角色，发挥着先天免疫反应的作用。抗菌肽功能分类广泛，包括：抗菌，抗生物膜，抗病毒，抗真菌，抗癌，抗糖尿病，创伤愈合，抗氧化，等等。

抗菌肽的应用领域十分广泛，这主要得益于其广谱的抗菌活性以及机制的多样性。在临床领域，抗菌肽有着重要的用途，可用于治疗细菌感染、真菌感染以及病毒感染等多种病症，抗菌肽还展现出抗肿瘤、抗炎以及免疫调节等生物活性；在工业方面，抗菌肽的应用也极为丰富，它能够作为食品保鲜剂，延长食品的保质期。

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图 抗菌肽的分类。

凌恩生物抗菌肽分析策略

凌恩生物基于已有的抗菌肽数据库（APD），新增宏基因组抗菌肽注释分析流程，包含5926个基因，来源于25个物种，助力多领域研究人员深入挖掘抗菌肽。

目前，截止到2025年1月，该抗菌肽数据库（APD）包含5099种肽，包括来自六个生命界的3,306种天然抗菌肽（AMP）（410种细菌素/肽抗生素来自细菌，5种来自古细菌，8种来自原生生物，29种来自真菌，268种来自植物，2580种来自动物），1299种合成和231种预测AMP。包含以下25类功能/活性类型：

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表 抗菌肽（AMP）功能/活性类别。

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经典文献

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标题：全球微生物组中的抗菌肽：生物合成基因和耐药性决定因素

期刊：Environmental Science&Technology

影响因子：10.9

DOI：10.1021/acs.est.3c01664

研究背景

抗菌肽是一种很有前途的新型抗菌素，可以应对对人类健康构成重大威胁的抗生素耐药性危机。迄今为止，尚未对抗菌肽的多样性、发生这些多样性的宿主以及对这些药物的耐药性潜力进行全球研究。

主要结果

本研究通过分析52,515个宏基因组组装，研究了四种主要生境（水生、陆生、人类和工程环境）中抗菌肽的多样性和数量，主要结果如下：

人类肠道微生物群中抗菌肽的数量高于其他生境，且大多数抗菌肽宿主具有生境特异性，只有少数物种在两个或多个生境中共享；

从4434个MAGs中共鉴定出129个抗菌肽抗性基因（AMPRGs），除了建筑环境和人类皮肤外，赋予抗菌肽耐药性的基因的相对丰度因生境而异，普遍较低；

在高人口密度的环境里，AMPRG的相对丰度相较于低人口密度环境有着显著的提升。人类活动很可能是致使AMPRGs相对丰度上升以及多样性增加的原因；

依据细菌基因组中有关移动遗传元件（MGEs）的结果，在129个接受评估的抗菌肽抗性基因（AMPRGs）里，有75个具备在生境中移动的能力。大部分可移动的AMPRG仅在少数细菌物种之间共享，并且这种共享现象主要集中发生于γ-变形杆菌纲内。

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图 抗菌肽（AMPs）及其宿主的全球分布模式。

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图 抗菌肽抗性基因（AMPRGs）的宿主和可移动性。

参考文献

Antimicrobial Peptides in the Global Microbiome: Biosynthetic Genes and Resistance Determinants. Environmental Science&Technology, 2023.

Antimicrobial Peptides:Classification, Design, Applicationand Research Progress in MultipleFields. 2020, Frontiers in Microbiology.

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