[发明专利]一种抗菌肽天蚕素A突变体及其编码基因、制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种抗菌肽天蚕素A突变体及其编码基因、制备方法和应用，所述突变体的氨基酸序列如SEQ ID No：3所示。编码上述突变体的基因的核苷酸序列如SEQ ID No：4所示。根据设计处的抗菌肽突变体PEW300的基因序列进行分子克隆，将其基因克隆至重组表达载体中，通过与自聚集短肽ELK16融合表达，实现突变体PEW300的高效表达。然后对获得的突变体肽PEW300进行9种指示菌的抑菌性能测试，结果显示抗菌肽PEW300的抑菌性能大大提高。并且具有较强的pH、热稳定性。添加高浓度的抗菌肽PEW300也不会出现溶血现象。

技术领域

本发明属于基因工程和生物制药技术领域，特别涉及一种抗菌肽Cecropin A突变体的制备及应用。

背景技术

长期以来，随着抗生素的过度使用，导致细菌对抗生素的耐药现象日益严重。随着细菌对抗生素产生耐药性的普遍认识，研究和开发新型的抗菌药物迫在眉睫。由于抗菌肽具有抗菌谱广、作用机制独特、不易产生抗药性、热稳定和水溶性好等优势，使其迅速成为国内外科学家们研究和开发新型抗菌药物的热点，有望成为替代抗生素最有潜力的抗菌药物之一，具有广阔的应用前景。

目前研究和发现的抗菌肽种类繁多，结构也复杂多变，其抑菌活性也存在较大差异。大部分的天然抗菌肽都存在抗菌活性不高、热稳定性较差等缺陷。特别是部分天然抗菌肽在与细胞膜相互作用过程中会破坏真核细胞的细胞膜，对真核细胞产生毒性及破坏作用。因此，对天然抗菌肽进行分子结构改造、化学修饰以及重新设计是挖掘和开发新型抗菌肽的一个重要研究方向。通过比对分析天然抗菌肽的氨基酸序列及二级结构特点，借助相关生物信息学软件来定向改造或者全新设计出具有更高抗菌活性、更广抗菌谱、稳定性好、细胞毒性小的的新型抗菌肽。

天蚕素A抗菌肽是从惜古比天蚕(Hyatophora cecropia)等动物中发现的一类抗菌肽，属于α螺旋类抗菌肽，无分子内二硫键，不含半胱氨酸，具有强碱性的N末端和强疏水性的C末端(Bechinger B.Structure and Functions of Channel-Forming Peptides:Magainins,Cecropins,Melittin and Alamethicin[J].Journal of Membrane Biology,1997,156(3):197.)。天然的天蚕素A抗菌肽虽然对革兰氏阴性菌的抗菌性能较好，但是与其他抗菌肽相比，其抗菌活性还有很大的提高空间。另外，其对革兰氏阳性细菌的抗菌性能较弱，因此通过分子设计，定向改造设计出更强抑菌性能的天蚕素A突变体肽是研究天蚕素A抗菌肽的一个重要方向。

发明内容

本发明的首要目的在于克服现有技术的不足，提供一种抗菌肽Cecropin A突变体肽。通过分析天然天蚕素A抗菌肽的氨基酸序列、理化性质及空间结构等特点，对天蚕素A抗菌肽进行分子改造，定向设计出具有更强抑菌活性、稳定性更好的抗菌肽PEW300。

本发明的另一目的在于基于上述设计的抗菌肽PEW300，对其进行高效表达并进行抗菌性能表征，提供抗菌肽PEW300的应用。

本发明的目的通过下述技术方案实现：

一种抗菌肽天蚕素A突变体，其氨基酸序列如SEQ ID No：3所示。

编码权利要求1所述抗菌肽天蚕素A突变体的基因，其核苷酸序列如SEQ ID No：4所示，其DNA序列不局限于SEQ ID No：4中的DNA序列，只要该序列插入表达载体可正常转录翻译出PEW300抗菌肽的氨基酸序列即可。

一种抗菌肽天蚕素A突变体的制备方法，包括如下步骤：

(1)将上述突变体基因连接到表达载体上，得到重组表达载体；

(2)将步骤(1)中得到的重组表达载体转化到大肠杆菌表达宿主菌中，得到工程菌；