[发明专利]一种人工合成抗菌肽及其应用

说明书

本发明提供了一种人工设计合成抗菌肽的序列及其制备方法，本发明还提供了不同构型的该抗菌肽在抗微生物中的应用；本发明抗菌肽具有显著的抑制细菌、真菌生长的作用；本发明抗菌肽具有结构简单、人工合成方便、抗菌谱系广的有益特点；其全D‑型及碱性氨基酸由D‑型氨基酸组成分子具备耐受多种蛋白酶的降解，抗菌活性保留时间长，无药物残留的特性；可应用于人或动物感染性疾病的预防和治疗、人工生物材料、食品防腐、果蔬保鲜、饲料添加剂中。

技术领域

本发明提供了一种人工设计合成的抗菌肽，本发明还涉及该抗菌肽的制备及其应用，属生物医学领域。

背景技术

抗菌肽是存在于生物体内能抵抗外界微生物侵害的一类小分子多肽，它是先天免疫系统的重要组成部分。抗菌肽通常由l5～45个氨基酸残基组成，大部分带正电荷；抗菌肽广泛地分布在两栖类、昆虫、植物和哺乳动物中。与目前广泛使用的抗生素相比，抗菌肽具有很多优点：如在最小作用浓度时，快速而广谱的杀灭微生物活性；不易产生耐药性；热稳定、水溶性好；对局部感染和全身感染都有效等；长期以来，抗生素在抗菌临床应用上见效快、疗效显著，成为治疗细菌性疾病的首选药物；然而，随着抗生素的大规模使用，人们发现，常用抗生素的治疗效果逐渐减弱，与之对应的是，病原菌耐药性不断增强，导致抗生素的单位用药量不断加大，抗生素的残留问题也愈发严重，威胁着人类健康，抗菌肽作为一种抗生素的替代物备受关注。

抗菌肽具有广谱抗微生物活性，对革兰氏阳性和革兰氏阴性细菌、真菌和被膜病毒都有抑杀作用，特别对一些耐药菌，如人病原菌伤寒杆菌、金黄色葡萄球菌和水产养殖病原菌嗜水气单胞菌、维氏气单胞菌、溶藻弧菌、霍乱弧菌等同样敏感；其作用机制主要是带正电的抗菌肽与带负电的微生物细胞膜发生作用，按作用特点可分为膜结构破坏型和非膜结构破坏型。在当前不少病原菌对原有抗生素逐步产生耐药性的情况下，加强对动物体内自然产生的抗菌肽功能的了解，并在此基础上设计新型的抗菌肽以替代抗生素的研究有着重要的理论和实际意义。

目前发现的天然存在的抗菌肽分子大多数是由L-型氨基酸残基组成，因分子中含有较多的碱性氨基酸残基而易受到各种蛋白酶的降解，影响了它们的抗菌活性；本发明设计合成了一个新的抗菌肽，其D-型氨基酸残基组成抗菌肽在保留了抗菌活性的同时，不易受到蛋白酶的降解，有效延长了作用时间。

发明内容

本发明的目的是提供一种抗菌肽及其不同构型分子在抗微生物中的应用。非天然全L-型或D-型氨基酸组成的抗菌肽具有显著的抑制细菌以及真菌生长的作用，尤其是对不同耐药细菌有很好的抑制作用，且具有结构简单、人工合成方便、抗菌谱系广的有益特点；其显著特点在于D-型氨基酸组成的抗菌肽能耐受各种蛋白酶的降解，抗菌活性保留时间长，无药物残留；可以应用于人或动物感染性疾病的预防和治疗、人工生物材料、食品防腐及果蔬保鲜、饲料添加剂中。

为了实现本发明的目的，本发明提供了如下技术方案：

人工设计合成抗菌肽，所述抗菌肽（Peptide 34）具有以下序列：

SEQ ID NO:1：Lys Lys Phe Lys Lys Phe Phe Lys Lys Leu Leu Lys Ser ValLys Lys Lys Phe Lys Lys Phe Phe Lys Lys Leu Lys Val Ile Gly Val Thr Phe ProPhe；

组成该抗菌肽的氨基酸残基可为D-型或L-型氨基酸残基，尤其是碱性氨基酸赖氨酸残基。

人工设计合成抗菌肽的制备方法：采用全自动多肽合成仪合成，按照抗菌肽全序列（SEQ ID NO:1），可合成全部由L-型、D-型氨基酸残基组成，或碱性氨基酸赖氨酸残基为D-型氨基酸残基而其余氨基酸残基为L-型氨基酸残基组成的合成分子。通过HPLC反相C18柱层析脱盐、纯化。然后用HPLC方法鉴定其纯度，分子量测定采用快原子轰击质谱法（Fastatom bombardment mass spectrometry，FAB-MS）。