[发明专利]一组新型合成抗菌肽及其应用

说明书

技术领域

本发明涉及一组新型合成抗菌肽及其在治疗细菌感染疾病中的应用，该系列抗菌肽对革兰氏阳性菌、革兰氏阴性菌有显著杀菌活性。

 

背景技术

自从抗生素发明以来，人类在控制和治疗微生物感染中取得了较大的成就，但随着目前抗生素的持续使用，目前微生物抗药性已成为微生物感染控制的重大问题，以至于某些微生物细菌已没有控制杀灭的一线药物。如在临床药物治疗中，万古霉素抗性的葡萄球菌、肠球菌以及其他革兰氏阴性菌感染疾病目前均是世界范围内的临床治疗难题。

抗菌肽是一类广泛存在于微生物及动植物体内的小分子多肽，通常由30多个氨基酸残基组成，分子量为2-7KDa。抗菌肽的杀菌机制是直接破坏细菌细胞膜，致使细胞内容物因高渗透压而溢出，最终导致细菌死亡。

抗菌肽因其具有广泛的生物学活性而其在医学上具有良好的应用前景，但现有天然抗菌肽在含量、抗菌活性、化学合成和溶血作用等方面还存在诸多缺陷。由于抗菌肽在动物体内含量极微，从动物体内提取抗菌肽产量低、费时长、工艺复杂、费用昂贵，这成为制约抗菌肽进入实际应用的最大障碍。近年来，多肽在人体中的作用已越来越多的被科学界发现，其产生的医药效果也引起了人们的高度关注。因此开发具有结构简单、抗菌活性高、化学合成容易的抗菌肽成为当前抗菌药物开发迫切需要。

 

发明内容

本发明的目的是提供一组抗菌活性高、成本较低的新型合成抗菌肽，以及所述合成抗菌肽系列。 

本发明的另一目的是提供所述新型合成抗菌肽及其系列在治疗细菌感染疾病中的应用。

实现上述目的，本发明采用的技术手段是：一种新型合成抗菌肽，其特征在于，是对天然抗菌肽的序列、结构分析的基础上设计合成，包括如下序列：

WYQ-a：Arg Arg Trp Trp Arg；

WYQ-b：Phe Arg Trp Trp Arg。

进一步提供一组合成抗菌肽系列，包括前述WYQ-a：RRWWR（Arg-Arg-Trp-Trp-Arg）；WYQ-b：FRWWR（Phe-Arg-Trp-Trp-Arg）的核心序列RRWR(Arg-Trp-Trp-Arg)。

进一步，本发明的新型合成抗菌肽系列还包括上述合成抗菌肽的核心序列RRWR(Arg-Trp-Trp-Arg)，以及核心序列RRWR(Arg-Trp-Trp-Arg)的N末端和/或C末端的修饰、氨基酸的取代、替换、环化、L-型氨基酸变D-型氨基酸、缺失或加入而得到的类似功能拟肽或多肽。

进一步，所述合成抗菌肽及其系列，在治疗细菌感染疾病中的应用。

进一步，所述合成抗菌肽及其系列，在对革兰氏阳性菌或/和革兰氏阴性菌杀菌上的应用。

　　本发明在已有天然发现的抗菌肽序列Lactoferricin B_4-9 RRWQWR的基础上，结合虚拟组合库设计技术，DNAstar，Bioedit，sequence logo等分析软件和网站，设计了一组含有5个氨基酸的全新多肽序列，该组多肽抗菌活性较LfcinB_4-9有极大改善，且解决了LfcinB_4-9的溶血毒性问题。

本发明提供的一组新型合成抗菌肽，其制备方法可以是固相化学法直接合成，制备的抗菌肽通过质谱鉴定。

抗菌肽在高效杀菌的同时也有可能作用于高等有机体包括人体细胞，因为抗菌肽的作用方式都是在细胞膜上穿孔使得细胞发生渗漏而死亡。因此，将抗菌肽能否使红细胞发生渗漏作为其是否有毒性的一个标准，如果抗菌肽能使红细胞中的血红蛋白发生渗漏，就可以通过检测OD₄₉₀值确定毒性的大小。本发明还检测了抗菌肽对人体红细胞的溶血活性。实验表明，在高浓度下抗菌肽溶血率依然非常低，证实本发明抗菌肽的溶血毒性极小。

　　综上所述，本发明提供一组新型人工设计合成的抗菌肽。这些抗菌肽可方便地采用固相化学法或将编码抗菌肽的基因克隆到载体后在宿主细胞中表达获得。该合成抗菌肽对革兰氏阳性菌、革兰氏阴性菌具有广谱杀伤活性，并较天然抗菌肽有更强的杀菌活性，且对动、植物细胞无任何毒害作用。

　　本发明所述一组合成抗菌肽抗菌谱广、不需要任何修饰连接且结构简单、人工合成方便。实验证明无论是G+菌（革兰氏阳性菌）还是G-菌（革兰氏阴性菌）都有显著的抑菌和杀菌活性且无溶血活性，提示其在抗菌药物的开发和应用方面有很重要价值。

 

附图说明