[发明专利]一种常温裂解酶Sly和编码此酶的多核苷酸

说明书

本发明公开了一种常温裂解酶和编码这种酶的多核苷酸，其氨基酸序列如SEQ ID NO:1所示，其核苷酸序列如SEQ ID NO:2所示；该裂解酶能够抑制部分革兰氏阳性和阴性细菌的生长，其在20℃~50℃范围内具有催化活性，在30℃~45℃之间催化活性较高，其核苷酸序列可用于构建生产此裂解酶的基因工程菌株。

技术领域

本发明属于生物技术领域，具体涉及一种常温裂解酶Sly以及编码此酶的核苷酸序列。

背景技术

近年来，由于抗生素的不合理使用，引起了细菌多重耐药性、药物残留、食品安全、环境菌群不平衡等问题，严重威胁人类及动物的健康。人们迫切需要研究新型的抗菌试剂，而细菌的天敌噬菌体给人们抵抗细菌入侵提供了新的思路，越来越多的人开始尝试用噬菌体裂解酶治疗细菌感染。

噬菌体裂解酶（以下简称裂解酶）是噬菌体浸染宿主末期表达的一类肽聚糖水解酶，可以快速的降解宿主菌细胞壁上的肽聚糖，使感染的细菌裂解并且释放出子代噬菌体颗粒。根据作用于肽聚糖共价键位点的不同，可将噬菌体裂解酶分为葡糖苷酶、酰胺酶、内肽酶和转糖基酶。此外，裂解酶具有典型的模块化结构，包括N端催化域结构（CatalyticDomain，CD）和C端细胞壁结合域结构（Cell-wall binding domain，CBD）。催化域结构具有催化活性，能够特异地切断细菌细胞壁上肽聚糖的化学键；结合域结构可以与宿主细菌细胞壁上的特异性底物结合，介导催化域结构与作用靶点的有效结合与切割。此外，据Rehman推算地球上大概有10³²个噬菌体存在，这个数据大概是细菌数量的10倍。可以说，凡是有细菌分布的地方，就会有噬菌体存在。因此，裂解酶作为来源广泛的抗生素替代物吸引了众多研究人员的目光。

相关研究表明，裂解酶有许多优势。首先，裂解酶的特异性相较于抗生素更好，相较于噬菌体，裂解谱又扩大了。研究发现，对青霉素耐药的肺炎链球菌菌株可以被裂解酶杀死，同时对人体的正常菌群没有影响，而抗生素在杀死病原菌的同时，也损伤了部分正常菌群。其次，裂解酶的作用高效迅速，裂解酶在体外与细菌接触的瞬间迅速破裂细菌细胞，可使细菌浊度迅速下降。Schuch等将2个单位(2μg)的炭疽芽胞杆菌γ噬菌体裂解酶PlyG加入1.0×10⁴耐链霉素的蜡样芽孢杆菌RSVF1中，10s内就能使细菌裂解。最后，无论是裂解酶之间或裂解酶与抗生素之间，都具有协同效应。Jado等发现低浓度Dp-1和低浓度Cpl-1共同使用时，可以使小鼠全部存活，而Dp-1或Cpl-1单独使用时，因严重的菌血症小鼠全部死亡。Djurkovic等发现将裂解酶Cpl-1与庆大霉素联用，可降低青霉素对肺炎链球菌的最小抑菌浓度。当Cpl-1与青霉素联用时，亦可以协同杀死对青霉素耐药的菌株。

广泛的研究表明，裂解酶具有高效性、高稳定性、潜在广泛杀菌性和安全性，能特异性的杀灭细菌而且不容易使细菌产生耐药性；裂解酶在抗菌方面具有较大的开发价值，有望成为抗生素的替代品，具有广阔的应用前景。

发明内容

本发明旨在提供一种常温裂解酶Sly，该裂解酶能够抑制部分革兰氏阳性和阴性细菌的生长，其在20℃~50℃范围内具有催化活性，其来源于噬菌体SP26。该常温裂解酶Sly的氨基酸序列如SEQ ID NO:1所示，或具有与SEQ ID NO:1所示的氨基酸序列至少90％的相同性的多肽、类似物或衍生物。

本发明的另一个目的是提供编码常温裂解酶Sly的多核苷酸，其核苷酸序列如SEQID NO:2所示，或其互补序列，或具有与SEQ ID NO:2所示的核苷酸序列至少80％相同性的多核苷酸及其互补序列。

本发明的有益效果：

本发明所述裂解酶在20℃~50℃范围内具有催化活性，在37℃催化活性最高，pH值在6~10之间酶活较高，Mg²⁺、Na⁺、K⁺这三种离子对酶有激活作用，本发明常温裂解酶能高效裂解细菌，使其有望取代传统的抗生素治疗，也可作为抑菌剂用于环境的杀菌；其核苷酸序列可用于构建生产此裂解酶的基因工程菌株。