一种变异链球菌及其应用和微生物制剂制造技术

本发明专利技术公开了一种变异链球菌及其应用和微生物制剂，涉及龋病防治领域。本发明专利技术公开的变异链球菌，其于2017年11月13日由中国典型培养物保藏中心(CCTCC)保藏，其保藏号为CCTCC NO:M2017746。该变异链球菌具有vicR基因表达以及VicR蛋白表达下降、呈长链状，细菌生长速度减慢、VicR蛋白表达量降低、生物膜形成能力下降、细菌粘附能力下降和胞外多糖含量降低等致龋相关能力降低的特性。

Streptococcus mutans and its application and microorganism preparation

The invention discloses a Streptococcus mutans and its application and microorganism preparation, which relates to the field of caries prevention and treatment. The mutant streptococcus is preserved by the Chinese typical culture preservation Center (CCTCC) in November 13, 2017, and its storage number is CCTCC NO:M2017746. The Streptococcus mutans has the specificity of vicR gene expression as well as the decrease of VicR protein expression, long chain shape, slow growth rate of bacteria, decrease of VicR protein expression, decrease of biofilm formation ability, decrease of bacterial adhesion ability and decrease of extracellular polysaccharide content.

【技术实现步骤摘要】
一种变异链球菌及其应用和微生物制剂
本专利技术涉及龋病防治领域，具体而言，涉及一种变异链球菌及其应用和微生物制剂。
技术介绍
龋病是一种发生于牙齿硬组织的慢性进行性的感染性疾病，其发生与牙菌斑生物膜沉积密切相关。我国第三次口腔流行病学调查结果显示，5岁儿童及35-44岁中年人群患龋率分别达到为66％和88.1％，65-74岁老年人群更高达98％，而龋病的治疗率尚不足10％。目前有更多的研究指出龋病治疗不当不仅引起一系列口腔问题，如剧烈疼痛、咀嚼功能丧失、影响颜面部外观等并且还与全身疾病，如消化系统疾病，心血管疾病有关。因此，如何实现龋病的早期有效防治，是关系到国计民生的重要公共卫生问题。变异链球菌是与龋病发生发展关系密切的主要致龋菌。它通过代谢口腔内的碳水化合物产酸、导致牙菌斑生物膜的pH值下降来抑制其他共生菌的生长，从而奠定自己在生物膜中的优势地位。变异链球菌通过生物膜的形成，依靠细胞外基质的保护和其他信号传导通路来应对环境变化带来的压力。其分泌的葡糖基转移酶和果糖基转移酶可以有效合成细胞外多糖，一方面促进细菌与牙齿表面的黏附，一方面为其他的细菌的定植提供结合位点，促进稳定生物膜的形成。变异链球菌的主要致龋毒力因子主要包括其产酸、耐酸、胞外多糖合成、生物膜形成能力等。迄今为止尚未见到有关变异链球菌反义vicR基因突变株的构建及其在防治龋病中的应用的报道。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种变异链球菌，该变异链球菌其为变异链球菌反义vicR基因突变株，呈长链状，相较于正常的变异链球菌，其具有胞外多糖能力和生物膜粘附聚集能力显著下降的特性。本专利技术的另一目的在于提供一种上述变异链球菌的应用。本专利技术的另一目的在于提供一种微生物制剂。本专利技术的另一目的在于提供一种反义RNA。本专利技术的另一目的在于提供一种重组载体。本专利技术的另一目的在于提供上述反义RNA和重组载体的应用。本专利技术的另一目的在于提供一种致龋相关能力降低的变异链球菌菌株的培育方法。本专利技术是这样实现的：一方面，本专利技术提供了一种变异链球菌，该变异链球菌其于2017年11月13日由中国典型培养物保藏中心(CCTCC)保藏，其保藏号为CCTCCNO:M2017746，其分类学命名为StreptococcusmutansHT171113。该变异链球菌以下简称为：变异链球菌CCTCCM2017746。该变异链球菌CCTCCM2017746，通过采用RNA干扰技术制备的vicR反义RNA重组质粒(其可表达SEQIDNO.1所示的反义RNA，进而沉默或降低vicR基因的表达)，将其导入出发菌株即变异链球菌UA159，再经抗性筛选后得到。经鉴定，该变异链球菌CCTCCM2017746不仅具有vicR基因表达以及VicR蛋白表达下降特点；此外，该变异链球菌CCTCCM2017746相较于正常的变异链球菌UA159，呈长链状，还具细菌生长速度减慢、VicR蛋白表达量降低、生物膜形成能力下降、细菌粘附能力下降和胞外多糖含量降低等致龋相关能力降低的特性。另一方面，本专利技术提供了上述变异链球菌即变异链球菌CCTCCM2017746在制备用于预防或治疗口腔龋病的微生物制剂中的应用。针对目前尚无治疗口腔龋病的特效药的情况下，本专利技术将上述的变异链球菌CCTCCM2017746用于制备预防或治疗口腔龋病的微生物制剂等领域中，利用其生长速度慢、VicR蛋白表达量低、生物膜形成能力低、细菌粘附能力低和胞外多糖含量低等特点，将其作为内源性生态防龋的突破口，实现预防或治疗口腔龋病的目的。另一方面，本专利技术提供了一种预防或治疗口腔龋病的微生物制剂，其含有上述的变异链球菌即变异链球菌CCTCCM2017746。该微生物制剂利用变异链球菌CCTCCM2017746生长速度慢、VicR蛋白表达量低、生物膜形成能力低、细菌粘附能力低和胞外多糖含量低等特点，以内源性生态防龋为突破口，将其直接施加于患者口腔中，实现防龋或治龋的目的。另一方面，本专利技术提供了一种反义RNA，适用于培育致龋相关能力降低的变异链球菌菌株，其碱基序列如SEQIDNO.1所示。本专利技术的研究首次发现vicR基因与变异链球菌的致龋能力相关。该反义RNA可以靶向变异链球菌的vicR基因的mRNA形成双链RNA结构，核酸内切酶RNaseIII通过剪切正义链vicRmRNA/该反义RNA形成的双链RNA结构，抑制vicR基因mRNA的转录翻译，进而调控细菌毒力因子-胞外多糖代谢和生物膜结构，破坏其生存过程必须的“保护衣”-生物膜胞外多糖基质，降低变异链细菌的致龋性。将该反义RNA导入变异链球菌，可以培育出具有生长速度慢、VicR蛋白表达量低、生物膜形成能力低、细菌粘附能力低和胞外多糖含量低等致龋相关能力降低的变异链球菌例如上述的变异链球菌CCTCCM2017746。另一方面，本专利技术提供了表达上述反义RNA的重组载体。将该重组载体导入变异链球菌，可以培育出具有生长速度慢、VicR蛋白表达量低、生物膜形成能力低、细菌粘附能力低和胞外多糖含量低等致龋相关能力降低的变异链球菌例如上述的变异链球菌CCTCCM2017746。进一步地，在本专利技术的一些实施方案中，该重组载体含有表达SEQIDNO.1所示的反义RNA的vicR基因反义链片段。进一步地，在本专利技术的一些实施方案中，表达SEQIDNO.1所示的反义RNA的vicR基因反义链片段的碱基序列如SEQIDNO.2所示。进一步地，在本专利技术的一些实施方案中，该重组载体在vicR基因反义链片段的上游插入有启动子序列。进一步地，在本专利技术的一些实施方案中，上述启动子序列如SEQIDNO.2中的第7-358位所示。进一步地，在本专利技术的一些实施方案中，该重组载体为pDL278质粒。进一步地，在本专利技术的一些实施方案中，上述重组载体在BamHI/EcoRI两个酶切位点插入上述vicR基因反义链片段。另一方面，本专利技术提供了上述反义RNA或上述重组载体在培育致龋相关能力降低的变异链球菌菌株中的应用。进一步地，在本专利技术的一些实施方案中，该应用包括：将上述表达反义RNA的重组载体导入目标变异链球菌。进一步地，在本专利技术的一些实施方案中，目标变异链球菌为变异链球菌UA159。进一步地，在本专利技术的一些实施方案中，所述致龋相关能力降低是指细菌生长速度减慢、VicR蛋白表达量降低、生物膜形成能力下降、细菌粘附能力下降和胞外多糖含量降低中的水溶性多糖和/或水不溶性多糖的组合。本专利技术的研究表明，将表达上述反义RNA的重组载体导入目标变异链球菌例如变异链球菌UA159，经抗性筛选(壮观霉素)，可得到具有细菌生长速度减慢、VicR蛋白表达量降低、生物膜形成能力下降、细菌粘附能力下降和胞外多糖含量降低等特性的变异链球菌例如变异链球菌CCTCCM2017746。另一方面，本专利技术提供了致龋相关能力降低的变异链球菌菌株的培育方法，其包括：将上述的反义RNA(即SEQIDNO.1)或表达上述反义RNA的重组载体导入目标变异链球菌。本专利技术提供的致龋相关能力降低的变异链球菌菌株的培育方法通过将表达上述反义RNA的重组载体导入目标变异链球菌例如变异链球菌UA159，经抗性筛选，可得到具有细菌生长速度减慢、VicR蛋白表达量降低、生物膜形成能力下降、细菌粘附能力下降本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种变异链球菌，其特征在于，其于2017年11月13日由中国典型培养物保藏中心保藏，其保藏号为CCTCC NO:M2017746。

【技术特征摘要】
1.一种变异链球菌，其特征在于，其于2017年11月13日由中国典型培养物保藏中心保藏，其保藏号为CCTCCNO:M2017746。2.权利要求1所述的变异链球菌在制备用于预防或治疗口腔龋病的微生物制剂中的应用。3.一种预防或治疗口腔龋病的微生物制剂，其特征在于，其含有权利要求1所述的变异链球菌。4.一种反义RNA，适用于培育致龋相关能力降低的变异链球菌菌株，其特征在于，其碱基序列如SEQIDNO.1所示。5.表达权利要求4所述的反义RNA的重组载体。6.权利要求4所述的反义RNA或权利要求5所述的重组载体在培育致龋相关能力降低的变异链球菌菌株中的...

【专利技术属性】
技术研发人员：雷蕾，杨英明，毛梦莹，陈虹，张斌，胡涛，邓雅兰，
申请(专利权)人：四川大学，
类型：发明
国别省市：四川,51