[发明专利]一种具有体外裂解活性的沙门氏菌宽谱裂解酶及其应用

说明书

一种具有体外裂解活性的沙门氏菌宽谱裂解酶及其应用。本发明属于生物技术领域，具体涉及一种针对沙门氏菌的宽谱裂解酶及其抗菌应用；该裂解酶命名为LysMD19，其氨基酸序列如SEQ ID No.1所示,核苷酸序列如SEQ ID NO.2所示；该裂解酶能够在没有ETDA等细胞通透试剂的条件下直接在体外高效裂解沙门氏菌，并且对肠炎沙门氏菌、鼠伤寒沙门氏菌、鸡白痢沙门氏菌等多种不同血清型的沙门氏菌均具有裂解作用，具有较好的温度稳定性及较强的耐酸碱能力，既可以用于防治沙门氏菌的感染，也可以用于对源头养殖场、加工、包装、运输到市场售卖等多个环节中沙门氏菌的杀灭，确保“从农场到餐桌”的安全，具有良好的应用前景和价值。

技术领域

本发明属于生物技术领域，具体涉及一种针对沙门氏菌具有体外裂解活性的宽谱裂解酶及其抗菌应用。

背景技术

沙门氏菌是一种革兰氏阴性杆菌，不仅是畜禽养殖中危害严重的致病菌，也是引起食物中毒的重要人畜共患病原菌。在全球范围内的各类细菌性食物中毒中，沙门氏菌引起的食物中毒常居榜首，基于2006-2010年的统计数据显示，沙门氏菌是引发我国细菌性食源性疾病暴发事件的主要致病菌(70％-80％)，其中起主要致病作用的血清型为肠炎沙门氏菌和鼠伤寒沙门氏菌，而引起沙门氏菌中毒的食品中，肉、蛋、奶等畜产品约占90％。因此，要解决沙门氏菌感染这一公共卫生问题，需要从源头养殖场、加工、包装、运输到市场售卖等多个环节对沙门氏菌进行检测和防控，确保“从农场到餐桌”的安全。

噬菌体裂解酶(Lysin，又被称为endolysins和virolysin)是双链DNA噬菌体感染细菌的后期由噬菌体基因编码合成的一种细胞壁水解酶。裂解酶作为抗菌剂的优势主要体现在：噬菌体裂解酶作用的特异性，只作用于相应的靶细菌；裂解酶抗菌作用高效，纳克级的裂解酶即可迅速使细菌细胞破裂；裂解酶之间以及与抗生素之间具有协同抗菌作用，可联合使用；细菌对裂解酶不易产生抗性；噬菌体裂解酶作为一种酶类，不会对机体产生致病性，且裂解酶的抗体不会削弱其裂解杀菌作用；裂解酶可以基因工程化，实现规模化发酵生产。为了开发具有高效杀菌能力的裂解酶，研究人员做了大量的研究，目前针对金黄色葡萄球菌、无乳链球菌、猪链球菌及李斯特菌等革兰氏阳性菌的裂解酶研究，已充分展现了裂解酶用于细菌感染治疗的巨大潜力。2013年，全球第一个噬菌体裂解酶产品gladskin上市，该产品主要用于辅助治疗耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(MRSA)引起的炎症性皮肤病。目前，针对耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(MRSA)的裂解酶CF-301、P128、SAL200及Staphyfekt SA.100等4种裂解酶已进入临床试验阶段，其中裂解酶CF-301已完成人体的第一和第二期临床试验，如果获得成功，这可能会使裂解酶首次被认定为抗生素的替代品。

但是，相对于革兰氏阳性菌，因革兰氏阴性细菌的细胞外膜能够阻挡裂解酶与肽聚糖靶点的有效结合，裂解酶从外加入时不能裂解革兰氏阴性细菌，目前仍然缺乏针对革兰氏阴性菌的高效裂解酶。为了解决沙门氏菌感染问题，研究人员已表达出了Lys68、LysSTP4、SPN1S、gp146、Gp110、Lys394、PsP3gp10、LysT144等针对沙门氏菌的裂解酶，这些裂解酶在细胞膜通透试剂EDTA等的帮助下，可以有效裂解沙门氏菌；但遗憾的是，如果没有细胞通透剂的帮助，这些裂解酶均没有体外裂解活性，当作为抗菌药物直接杀灭细菌时无法发挥杀菌作用；而EDTA等细胞通透剂有一定毒性，对粘膜、上呼吸道等具有刺激作用，故此类裂解酶不适合作为抗菌药物、饲料添加剂等进行使用。因此，现在迫切需要开发出一种能够在体外直接高效裂解沙门氏菌的裂解酶，从而为沙门氏菌的防控提供一种安全、有效的新型抗菌药物。

发明内容

针对上述问题，本发明提供一种能够在体外不依赖于EDTA等细胞通透试剂而直接高效裂解沙门氏菌的宽谱裂解酶，该裂解酶能够全面、快速、无残留的杀灭沙门氏菌，该裂解酶可以单独作为药物或作为药物组合物或饲料添加剂与其他物质复配使用，既可以用于预防和治疗沙门氏菌的感染，也可以作为环境消毒剂用于从源头养殖场、加工、包装、运输到市场售卖等多个环节对沙门氏菌的杀灭，确保“从农场到餐桌”的安全。为解决以上技术问题，本发明采用如下技术方案：