[发明专利]一种新型抗菌肽

说明书

技术领域

本发明涉及一种抗菌肽，具体涉及一种具有螺旋结构的抗菌肽，属于肽类抗生素的应用领域。

背景技术

抗生素类药物如青霉素类，头孢菌素类，氨基糖苷类，大环内酯类等，主要是与细胞内靶点蛋白相互结合以及破坏细菌体内的某个生理过程来抑制细菌的生长，由于抗生素的使用会产生药物残留及细菌耐药性等问题，因此迫切需要发现一种绿色、无污染和无细菌耐药性的替代物。近年来发现的抗菌肽，与抗生素类药物不同，抗菌肽主要作用于入侵微生物的细胞膜，从而导致细胞的裂解并最终导致死亡，不容易使细胞产生抗性，抗菌肽是生物体内广泛存在的一种具有广谱抗菌活性的小肽类物质，是生物非特异性防御系统的重要组成部分，能够抑制多种细菌或真菌，甚至包括肿瘤细胞在内的生长，抗菌肽分子一般是由10～50个氨基酸组成的阳离子肽，含有大约50%的非极性氨基酸残基，在中性条件下带2～9个正电荷，具有两亲性特征。

目前抗菌肽种类、数量繁多，结构也复杂多变，但是盲目使用基因工程的方法表达抗菌肽，而没有对抗菌肽的结构和功能以及体内外活性进行全面的探讨，导致表达得到的抗菌肽大多活性不高，或者具有溶血活性和细胞毒性，截止目前为止，已经有很多方法来研究抗菌肽的结构和功能之间的关系，其抗菌肽普遍是天然抗菌肽，天然抗菌肽虽然获取途径较多，但是存在产率低、机体非特异性免疫反应机理不明确等不足之处；很多学者化学合成一些具有自组装能力的抗菌肽，并探讨了其抗菌活性。但形成纳米颗粒的主要成分为脂肽或环肽，脂肽的疏水链较长，合成成本较大且对机体的毒害作用较强，另外，其结构较为复杂，不利于掌握其构效关系。

综上所述，研究一种成本低、合成条件易于控制、具有较高活性的抗菌肽势在必行。

发明内容

为了解决上述现有技术中存在的问题，本发明提出了一种新型抗菌肽，该抗菌肽合成成本低，合成条件易于控制并且具有较高的抗菌活性及较低的溶血活性。

本发明提供了一种新型抗菌肽，抗菌肽包括选自如下结构式的氨基酸序列：

（a）  (A₁A₂B₁B₂)n A₃

（b）  G(A₁A₂B₁B₂)n A₃

（c）  G(A₁A₂B₁B₂)n

其中，

A₁、A₂、A₃为疏水氨基酸，分别选自亮氨酸（Leu）、缬氨酸(Val)、异亮氨酸(Ile)、正异亮氨酸(Nle)、苯丙氨酸(Phe)或丙氨酸(Ala)；

B₁、B₂为亲水氨基酸，分别选自精氨酸(Arg)、赖氨酸(Lys)、鸟氨酸(Orn)、组氨酸(His)、2,4-二氨基丁酸(Dab)或2，3-二氨基丙酸(Dap)；

G为甘氨酸；

n为3～4。

作为本发明的一个优选方式，上述n选定为3，n等于3时，对细胞的选择性最高。

作为本发明的另一个优选方式，上述A₃选自A₁或A₂。

上述的抗菌肽在裸鼠抗肿瘤实验中能够抑制50%以上的肿瘤的生长。

上述抗菌肽在抗菌实验中能挽救80％以上小鼠的生命。

上述新型抗菌肽是通过固相合成法来制备的，表1为上述疏水氨基酸、亲水氨基酸的结构式。

表1

本发明所带来的有益技术效果：

本发明提出了一种新型抗菌肽，该抗菌肽由亲水和疏水氨基酸相间排列，在水溶液中呈现无规则卷曲结构，在磷脂膜环境中形成较规则的螺旋结构，且结构稳定；本发明抗菌肽在生理盐离子强度及高于生理盐离子强度的条件下，均具有很高的抗菌活性；本发明抗菌肽可通过穿透细胞膜及干扰细胞生理活动等方式抑制细菌及肿瘤细胞的生长。

本发明研究发现：抗菌肽N端的甘氨酸（Gly）的删除不影响螺旋肽的抗菌及抗肿瘤活性，但C端疏水氨基酸的去除会降低螺旋肽的抗菌及抗肿瘤活性，如果将N端和C端两侧的氨基酸同时去除，会降低螺旋肽的抗菌活性，同时使螺旋肽丧失抗肿瘤活性。

本发明抗菌肽具有很高的抗肿瘤活性，在裸鼠抗肿瘤（宫颈癌）实验中能够抑制50%以上的肿瘤的生长。