SPD_0310蛋白作为靶点在制备用于防治肺炎链球菌感染的药物中的应用制造技术

本发明专利技术公开了SPD_0310蛋白作为靶点在制备用于防治肺炎链球菌感染的药物中的应用。本发明专利技术中发现SPD_0310在肺炎链球菌的三个主要铁转运基因同时被敲除的三突变株中表达量提高且可以正常生长，说明SPD_0310蛋白可能参与了多种铁转运蛋白的相互作用。本发明专利技术还发现了spd_0310基因敲除株对于小鼠的感染力下降，基于此，可将SPD_0310用于制备该蛋白质的抗体，以便于研发出抗体类药物。此外，本发明专利技术还发现了该蛋白的活性中心可以结合血红素，并证明了卟啉类药物可以作为底物与血红素形成竞争，说明卟啉类药物可作为SPD_0310的抑制剂，抑制肺炎链球菌的毒性，这在抗菌药物领域具有广阔的应用前景。

Application of spd_proteinas a target in the preparation of drugs for the prevention and treatment of Streptococcus pneumoniae infection

【技术实现步骤摘要】
SPD_0310蛋白作为靶点在制备用于防治肺炎链球菌感染的药物中的应用
本专利技术属于蛋白质科学
，特别涉及SPD_0310蛋白作为靶点在制备用于防治肺炎链球菌感染的药物中的应用。
技术介绍
肺炎链球菌是一种革兰氏阳性致病菌，也是当今世界范围内引起人类感染甚至是死亡的主要病原微生物，尤其是作用于抵抗力较弱的老人和小孩，据世界卫生组织(WHO)的不完全统计，该细菌每年大约引起160万人死亡。这种细菌侵染人体之后，主要引起肺炎、中耳炎(AOM)、败血症、急性肾功能衰竭和脑膜炎等重大疾病。目前世界上还没有一种特效药可以完全抑制该菌的毒性，因此人们对于该菌的策略主要是预防为主、防治结合，可见对于该菌侵染宿主所依赖的粘附因子或毒力蛋白的发现和研究非常重要，基于这些蛋白而设计的药物也急需开发。改变肺炎链球菌对于宿主的毒性，目前主要有两种方式。其一，依靠锚定在细胞膜表面的粘附因子或者金属转运蛋白来发挥作用。例如已经报道的PspA，Ply，PcpA，CbpA和CbpD等，这五种粘附因子蛋白所对应的基因被敲除之后，会导致细菌粘附和侵袭宿主细胞的能力下降，其作用机理是通过减少粘附因子的数量而降低细菌毒性；例如，PiaA，PiuA，PsaA和PitA蛋白是肺炎链球菌表面的金属转运蛋白，分别转运hemin、铁色素(ferrichrome,fch)，锰离子(Mn2+)和铁离子(Fe3+)，有英文文献报道了这些蛋白的基因被敲除之后，会造成细菌摄取铁的含量降低，从而导致细菌活力下降、毒性下降。其二，基于肺炎链球菌的关键蛋白而设计成药物靶点，即利用药物也可以达到抑菌的目的。例如，PiaA、PiuA、PsaA均已经被设计为药物靶点，对应的药物分别是ZnMP、吉他霉素酒石酸盐(白霉素)、Fragment-58。肺炎链球菌对于人体的高致病性和高死亡率，是由于该菌体内约2200个基因的功能并未完全研究透彻。在检测上，目前对于该菌毒力蛋白的了解依然停留在PspA，Ply，PcpA，CbpA和CbpD等粘附因子上，而这五种蛋白在菌体内的表达量普遍较低，当感染者体内的活菌量较少时，上述粘附因子的检测灵敏度较低甚至无法检测，由于上述五种蛋白在市面上没有抗体药物，所以检测的过程费时费力，容易造成假阳性，因此需要开发一种新的毒力蛋白标志物。在预防上，主要依靠接种疫苗PPV23和PCV7，该措施的弊端在于只能针对特定的血清型肺炎链球菌种属具有效果，无法真正达到预防的目的，反而使感染其他血清型病原菌的患者病情无法及时控制。由此可见，对肺炎链球菌中关键蛋白质的发现及研究非常重要，而针对这些蛋白而设计的药物也是治疗该菌感染的关键。
技术实现思路
本专利技术的首要目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供SPD_0310蛋白作为靶点在制备用于防治肺炎链球菌感染的药物中的应用。本专利技术的另一目的在于提供一种肺炎链球菌的药物靶点。本专利技术的目的通过下述技术方案实现：SPD_0310蛋白作为靶点在制备用于防治肺炎链球菌感染的药物中的应用。所述的SPD_0310蛋白即血红素转运蛋白SPD_0310，其氨基酸序列如SEQIDNO.1所示，核苷酸序列如SEQIDNO.2所示。所述的药物为抑制或沉默SPD_0310蛋白表达的药物。所述的SPD_0310蛋白可以调控ply、cbpA、pspA和pcpA等粘附因子的转录水平，在spd_0310基因的敲除株中ply、cbpA、pspA和pcpA等粘附因子的转录水平均有所下调。一种肺炎链球菌的药物靶点，该药物靶点为SPD_0310蛋白，氨基酸序列如SEQIDNO.1所示，核苷酸序列如SEQIDNO.2所示。SPD_0310蛋白作为靶点在制备用于防治肺炎链球菌感染的筛药模型中的应用。SPD_0310蛋白在制备肺炎链球菌感染的检测试剂中的应用(非诊断和治疗目的)，所述检测试剂以SPD_0310蛋白作为肺炎链球菌的生物标志物。检测SPD_0310蛋白表达量的试剂在制备检测肺炎链球菌感染的试剂中的应用。SPD_0310蛋白在制备防治肺炎链球菌感染的抗体药物中的应用；将SPD_0310用于制备该蛋白质的抗体，制备出抗体类药物，直接作用于靶点蛋白SPD_0310上，阻断其在菌体内的活性，从而达到降低肺炎链球菌毒性甚至杀死肺炎链球菌。卟啉类药物在制备SPD_0310蛋白抑制剂中的应用；卟啉类药物可以作为SPD_0310的抑制剂，从而抑制肺炎链球菌的毒性。所述的卟啉类药物优选为锌卟啉(ZnMP)。所述的锌卟啉的浓度为30mM。本专利技术相对于现有技术具有如下的优点及效果：(1)现有的检测肺炎链球菌感染的标志物，主要集中在PspA，Ply，PcpA，CbpA和CbpD等粘附因子上，而由于肺炎链球菌有上千个亚种，每个亚种之间的编码区与非编码区基因都存在着微小的区别。这些毒力蛋白的保守性较低，本专利技术开发出一种利用抗体检测肺炎链球菌感染的广谱标志物SPD_0310蛋白，SPD_0310是一个自然界中稳定存在的四聚体蛋白，该蛋白具有保守性较高和广谱性良好的特性，同时它是所有血清型肺炎链球菌都含有的蛋白质，在判断患者是否感染肺炎链球菌方面，SPD_0310具有更好的广谱性。(2)在前期的蛋白组学研究中，本专利技术发现SPD_0310在肺炎链球菌的三个主要铁转运基因同时被敲除的三突变株(ΔpiaA/ΔpiuA/ΔpitA)中，与野生型相比，表达量提高约3倍。更重要的是，我们发现三突变株依然可以正常生长，这说明肺炎链球菌仍然存在其他的铁转运通道未被发现，所以我们推测SPD_0310可能直接或间接参与了铁代谢，该蛋白与多种铁转运蛋白特异性的发生相互作用，使细菌更有利的获得铁源，从而使细菌的毒性更强。(3)本专利技术发现了spd_0310基因敲除株对于小鼠活体动物的感染力下降，这说明该基因直接决定着肺炎链球菌的毒性强弱。基于此，可以将SPD_0310用于制备该蛋白质的抗体，以便于研发出抗体类药物，直接作用于靶点蛋白SPD_0310上，阻断其在菌体内的活性，从而达到降低毒性甚至杀死细菌。(4)本专利技术SPD_0310蛋白可以用于制备抗体药物，能够有效的封闭SPD_0310在菌体内的功能，从而阻断与其他铁转运蛋白的相互作用，此外，本专利技术首次发现了该蛋白的活性中心可以结合血红素(hemin)，进一步证明了卟啉类药物ZnMP可以作为底物与hemin形成竞争，卟啉类药物也可以竞争该蛋白的活性位置，从而干扰了蛋白质原先的功能，这提示我们可以设计出卟啉类似物来作为抗菌药物的筛选重点。卟啉类药物可以作为SPD_0310的抑制剂，从而抑制肺炎链球菌的毒性，这在抗菌药物领域具有广阔的研发及上市前景。附图说明图1是本专利技术spd_0310基因敲除策略示意图。图2是spd_0310基因敲除及过表达大片段LFH的PCR扩增结果图；其中，图A为spd_0310基因敲除；图B为过表达质粒p169-spd_0310的双酶切验证；图C为Westernblot验本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.SPD_0310蛋白作为靶点在制备用于防治肺炎链球菌感染的药物中的应用。/n

【技术特征摘要】
1.SPD_0310蛋白作为靶点在制备用于防治肺炎链球菌感染的药物中的应用。


2.根据权利要求1所述的SPD_0310蛋白作为靶点在制备用于防治肺炎链球菌感染的药物中的应用，其特征在于：所述的药物为抑制或沉默SPD_0310蛋白表达的药物。


3.一种肺炎链球菌的药物靶点，其特征在于：所述的肺炎链球菌的药物靶点为SPD_0310蛋白。


4.SPD_0310蛋白作为靶点在制备用于防治肺炎链球菌感染的筛药模型中的应用。


5.SPD_0310蛋...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙雪松，曹锟，
申请(专利权)人：暨南大学，
类型：发明
国别省市：广东;44