[发明专利]一种蛋白质及其在制备抗微生物产品中的应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种蛋白质及其在制备抗微生物产品中的应用。

背景技术

与简单的无机分子或是由微生物产生的抗生素类不同，抗菌肽是由基因编码的，因而高等生物可以根据其表面的微生物对这些肽类抗生素的敏感性的变化来灵活调节其自身的分子结构,有广谱、高效的杀菌活性。目前抗菌肽的潜在应用价值受到了国内外学者的广泛关注。迄今发现的抗菌肽中，主要是小分子抗微生物肽（一般小于100个氨基酸），这些内源性的短肽分子能够破坏微生物细胞膜的结构或功能。在过去的20年里，在植物以及软体动物和人等一系列多细胞动物的细胞和体液中发现了数百个这类抗微生物肽。大体上，可以粗略地将这些短肽分类为Cecropin样抗菌肽、富含脯氨酸残基的抗菌肽、含甘氨酸残基的抗菌肽和富含半胱氨酸残基的抗菌肽，其中富含半胱氨酸残基的碱性抗菌肽被命名为防御素(defensin)。

防御素具有广谱及强力的抗微生物（细菌、真菌、病毒、寄生虫等）特性，是人粘膜、皮肤以及上皮细胞的重要免疫作用分子。人防御素包括α、β和θ三个家族，分子大小为29-45个氨基酸，含有六个半胱氨酸残基，从而形成三对二硫键。其中，β-防御素家族在人基因组上约有40个成员，人β-防御素1（hBD-1）于1995年被发现，随后在2000年左右hBD-2、hBD-3和hBD-4也相继被发现。

β-防御素具有广谱的抗微生物活性。在体外，防御素在毫摩尔浓度下对革兰氏阳性菌、革兰氏阴性菌均具有杀灭作用。其中，微克级水平的hBD-3对金黄色葡萄球菌和酿脓链球菌等革兰氏阳性致病菌，绿脓杆菌和大肠杆菌等革兰氏阴性菌，以及酵母，都具有强烈的杀伤作用，并且对多重抗药性的金黄色葡萄球菌和抗万古霉素的粪肠球菌也可在较低浓度下发挥杀伤作用。hBD-4可以抑制革兰氏阳性菌（如葡萄球菌）和革兰阴性菌（如大肠埃希菌）的生长，同时抗绿脓杆菌的活性也很强。此外，β-防御素对病毒、真菌（如酵母等）等微生物也有抑制作用。

β-防御素的直接杀菌作用是由于β-防御素分子呈阳性、带正电荷，能够与带负电荷、呈阴性的细菌表面结合，结合后其分子中的疏水区可插入到细菌的胞膜，而其带电区（带正点荷）则与细菌胞膜上带负电荷的磷脂头部和水分子相互作用。在细胞膜上多个β-防御素分子聚集形成孔隙或通道，使得正常情况下处于胞外的离子、多肽等流入胞内，而胞内重要的盐类、大分子等则泄漏到胞外，最终导致不可逆性的菌体死亡。β-防御素在细胞膜上的通道形成过程与膜的磷脂组成成分和所处的温度环境等因素有关。然而，一旦β-防御素在膜上形成了通道，上述因素便不会对其通道的活动构成本质的影响。

β-防御素的表达水平和活力受作用环境的盐浓度和离子种类的影响。过高的盐浓度（如100mM以上PBS缓冲液）会导致防御素活性水平急剧下降。一价离子对防御素活性影响较小，二价离子（如钙、镁离子）则可显著降低防御素的活性。分析认为较高的盐浓度（>50mM）可能会影响防御素的带电量，进而降低其抗菌效果，而人体生理环境盐浓度约为150mM，一定程度限制了防御素的临床应用。因此，提升防御素的活性和耐盐能力可推动防御素的实际应用。

发明内容

本发明的目的是提供一种蛋白质及其在制备抗微生物产品中的应用。

本发明提供的多肽，如序列表的序列1所示、序列表的序列2所示、序列表的序列3所示或序列表的序列4所示。

本发明还保护具有所述多肽的蛋白质（包括将所述多肽进行一个或几个氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加得到的蛋白质，也包括将所述多肽与其他标签蛋白或功能蛋白进行融合得到的融合蛋白）、所述多肽的衍生物或含有所述多肽的组合物。

本发明还保护所述多肽、所述蛋白质、所述衍生物或所述组合物在制备抑制微生物生长和/或杀灭微生物的产品中的应用。

本发明还保护一种抑制微生物生长和/或杀灭微生物的产品，其活性成分为所述多肽、所述蛋白质、所述衍生物或所述组合物。

本发明提供的产品，除了所述有效成分外，可以添加药学上允许的稀释剂、赋形剂、填充剂、粘合剂、湿润剂、崩解剂、吸收促进剂、表面活性剂、吸附载体、润滑剂、增效剂、添加剂等。

本发明提供的产品，可为片剂、散剂、颗粒剂、液剂、乳剂或悬浊剂等，亦可为粉剂、水剂、油剂、软膏、硬膏、喷雾剂等。

本发明还保护所述多肽、所述蛋白质、所述衍生物或所述组合物在抑制微生物生长和/或杀灭微生物中的应用。