[发明专利]一种铜绿假单胞菌噬菌体内溶素及其编码基因与应用

说明书

本发公开了一种铜绿假单胞菌噬菌体内溶素及其编码基因与应用。本发明提供了如下a)或b)所示的蛋白质：a)由序列表中序列1所示的氨基酸序列组成的蛋白质；b)将序列表中序列1的氨基酸序列经过一个或几个氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加且具有裂解革兰氏阴性菌功能的由序列表中序列1衍生的蛋白质。本发明提供的蛋白质能够裂解大肠杆菌，肺炎克雷伯菌，铜绿假单胞菌，洋葱伯克霍尔德菌和鼠伤寒沙门氏菌等多种革兰氏阴性菌，该蛋白与表面活性剂EDTA协同作用，对革兰氏阴性菌产生更强的抑制作用。为研发新的抗菌制剂奠定了基础。

技术领域

本发明属于生物技术领域，涉及一种铜绿假单胞菌噬菌体内溶素及其编码 基因与应用。

背景技术

近年来，很多细菌出现了耐药性，甚至出现了多重耐药菌。多重耐药菌给 人们的健康带来了严重的威胁。因此，当务之急是寻找一种新型的抗菌制剂来 应对耐药菌的威胁。噬菌体作为一种细菌病毒，具有特异性高、对人体无副作 用等优点被科学家所重视。噬菌体是一种能感染细菌、真菌、放线菌以及螺旋 体的病毒，在自然界中含量约为10³¹，或者可以说环境中约有10⁷噬菌体/cm³。 噬菌体可以分为溶原性噬菌体和裂解性噬菌体。溶原性噬菌体把自己的基因组 与宿主菌的基因组组合共存；而裂解性噬菌体是把自己基因组注入宿主菌后复 制，组装成子代噬菌体进而裂解宿主菌，释放子代噬菌体。根据裂解性噬菌体 的这一特性，可以将噬菌体作为抗菌制剂治疗相关的细菌感染。东欧一些国家 早已利用裂解性噬菌体治疗人类的细菌感染。随着全球范围内细菌耐药性的出 现，人们更加重视噬菌体的抗菌特性，相关研究涉及人医和兽医临床，以及食 品安全和环境净化等领域。

噬菌体作为一个独立的生命体在用作抗菌制剂时会产生抗噬菌体菌株，且 生物安全性一直受到质疑。噬菌体内溶素(bacteriophage endolysins)是dsDNA噬 菌体在感染细菌后期表达的一种水解酶。研究者认为噬菌体内溶素具有以下优 点：1特异性强，在杀灭病原菌的同时不会干扰正常菌群。2不易使细菌产生 耐药性，由于内溶素是噬菌体在与细菌共同进化的过程中产生的，针对细菌细 胞壁上高度保守的肽聚糖，所以产生耐药性的几率很小。3能杀死在粘膜表面 定植病原菌。内溶素作为一种蛋白质大分子在体内可能会产生相应的抗体中和 其杀菌能力，但是一些实验发现其抗体对其没有中和作用。噬菌体内溶素与噬 菌体相比不易产生耐药性，Idelevich等发现嵌合酶PRF-119对噬菌体抗性的金 黄色葡萄球菌突变株，目前还没有相关的内溶素抗性的报告。内溶素在临床应 用的安全性和药代动力学特性的实验正在准备，如内溶素P128已经进入临床Ⅱ 期实验，测试其对人类鼻腔携带的金黄色葡萄球菌的杀菌效力。且内溶素作为 一种蛋白质的理化性质研究已经很成熟，可以对其进行修饰改造，所以噬菌体 内溶素具有新型抗菌制剂的潜力。近年来研究者建立的一些动物模型也很好的 证明了内溶素的抗菌活性。

发明内容

本发明的目的是提供一种铜绿假单胞菌噬菌体内溶素及其编码基因与应 用。该内溶素能够降解多种革兰氏阴性(G-)菌的原生质体，与EDTA具有协同作 用，增强对G-菌的抑制。

本发明提供的铜绿假单胞菌噬菌体内溶素，名称为Lysin-G78，源于铜绿假 单胞菌噬菌体(Pseudomonas aeruginosa)vB_PaeM_G1，是如下(a)或(b)的蛋白质:

(a)由序列表中序列1所示的氨基酸序列组成的蛋白质；

(b)将序列表中序列1的氨基酸序列经过一个或几个氨基酸残基的取代和/ 或缺失和/或添加且具有裂解G-菌功能的由(a)衍生的蛋白质。

其中，序列表中序列1由187个氨基酸组成。

201710089442.1的发明专利申请《一种铜绿假单胞菌噬菌体及其应用》记 载了一种噬菌体vB_PaeM_QKL1，本发明涉及的噬菌体可选用该发明涉及菌体。