[发明专利]分枝杆菌噬菌体裂解酶Lysin-Guo1的制备与应用

说明书

本发明涉及分子生物学技术领域，具体涉及分枝杆菌噬菌体裂解酶Lysin‑Guo1的制备与应用。本发明提供一种分枝杆菌噬菌体裂解酶的制备与应用。本发明提供一种抑菌剂，其主要活性成分为分枝杆菌噬菌体裂解酶Lysin‑Guo1、含有Lysin‑Guo1表达元件的载体、含有Lysin‑Guo1表达元件的表达盒或含有Lysin‑Guo1表达元件的宿主细胞中的至少一种，Lysin‑Guo1具有如SEQ ID NO.1所示的氨基酸序列。本发明还提供了分枝杆菌噬菌体裂解酶Lysin‑Guo1的制备方法。该裂解酶蛋白Lysin‑Guo1能够裂解多种结核分枝杆菌，还发现该裂解酶对其他细菌包括大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、鲍曼不动杆菌和铜绿假单胞菌也具有一些抑制作用。本发明为耐药结核菌的抗痨替代疗法打下了基础。

技术领域

本发明涉及分子生物学技术领域，具体涉及分枝杆菌噬菌体裂解酶Lysin-Guo1的制备与应用。

背景技术

分枝杆菌(Mycobacterium)，种类较多，可分为结核分枝杆菌复合群、非结核分枝杆菌和麻风分枝杆菌三类。

结核分枝杆菌(M.tuberculosis)，俗称结核杆菌，为专性需氧、革兰氏阳性菌，为细长略带弯曲的杆菌，大小1-4*0.4μm。近年发现结核分枝杆菌在细胞壁外尚有一层荚膜，荚膜对结核分枝杆菌有一定的保护作用。结核分枝杆菌不产生内、外毒素。其致病性可能与细菌在组织细胞内大量繁殖引起的炎症，菌体成分和代谢物质的毒性以及机体对菌体成分产生的免疫损伤有关。

结核杆菌是引起结核病的病原菌，可侵犯全身各器官。结核病至今仍为重要的传染病。据2016年WHO报道，结核病是全世界十大死因之一；2015年，1040万人患有结核病，180万人因该病死亡；结核病在世界各地都会发生。2015年，亚洲发生的新发结核病病例最多，占全球新发病例的61％。

抗结核药物已经使用了几十年，对一种或更多药物产生耐药的菌株已在所调查的每个国家得到记载。当抗结核病药物得不到正确使用时就会出现耐药性，这缘于卫生保健提供者开具的处方不正确，药品质量低劣，以及病人过早中断治疗。

耐多药结核病是一种由对异烟肼和利福平这两种最有效的一线抗结核药物都没有反应的细菌导致的结核病。通过使用二线药物，可以治疗和治愈耐多药结核病。但二线治疗方案具有局限性，且需要用价格昂贵且有毒性的药物进行长期化疗(长达两年治疗时间)。

某些情况下，也可能出现更严重的耐药性。广泛耐药结核病是一种更为严重的由对最为有效的二线抗结核药物没有反应的细菌导致的耐多药结核病，往往会导致病人无药可治情况。

2015年，全世界约有48万人染上了耐多药结核病。耐多药结核病负担大都出现在3个国家——中国、印度和俄罗斯联邦，这些国家共占到全球病例数的近一半。2015年，约有9.5％的耐多药结核病为广泛耐药结核病。

随着抗痨药的不合理应用，结核菌的耐药性问题日益加剧，新型抗生素的研发速度远远赶不上耐药菌的产生速度，寻找新的抗菌制剂迫在眉睫。而噬菌体及其裂解酶因其高效的杀菌能力及高度的宿主专一性而成为新一代抗菌制剂的候选之一，对于噬菌体及其裂解酶的研究在近些年被许多研究者提上日程。

噬菌体(bacteriophage)是一类能特异性识别并感染细菌的病毒，可以是RNA或DNA病毒，没有细胞结构，仅由衣壳蛋白和其内部的遗传物质组成，必须以细菌为宿主进行复制和繁殖。噬菌体是细菌的天然杀手，广泛存在于自然界中，几乎所有细菌无论多么严重地耐药都可以很容易分离到其天然敌军。

相对于传统的抗生素治疗细菌感染，噬菌体治疗具有其独特的优势：噬菌体具有十分严格的宿主特异性，对人、动物、植物和环境(包括细菌微生态环境)具有绝对的安全性。噬菌体可以采用活噬菌体制剂，这些活噬菌体可以利用宿主菌进行大量繁殖，因此噬菌体产品往往只需要小剂量，并且只需要一次用药，即可达到杀灭所有感染菌。