用于酶促破坏细菌生物膜的组合物和方法技术

本文提供了抑制或破坏生物膜的方法，所述方法包括使生物膜与切割生物膜中的霍利迪连接体（HJ）结构的试剂接触。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于酶促破坏细菌生物膜的组合物和方法相关申请的交叉引用本申请根据35U.S.C.§119(e)要求于2018年10月5日提交的美国临时申请序列号62/742,158的优先权，其全部内容通过引用合并于此。政府支持声明本专利技术是在美国国立卫生研究院（NIH）授予的批准号R01DC011818的政府支持下完成的。政府拥有本专利技术的某些权利。
技术介绍
细菌采用生物膜状态，其代表彼此粘附以及粘附于非生物或生物表面的多细胞微生物群落。生物膜中的细菌被细胞外聚合物包围，其主要由胞外多糖、细胞外DNA（eDNA）和蛋白质组成。eDNA无处不在，并且是维持细菌生物膜结构完整性的关键组成部分。细菌在人体内的生物膜中的持久性引起所有慢性/复发性疾病的约三分之二。这些生物膜由受外部“粘液（slime）”保护的细菌组成，外部“粘液”通常主要由阻止先天性和适应性免疫系统、抗生素和其他抗菌剂接触生物膜内部的细菌的DNA组成，使其极其难以清除来自身体的感染。此外，生物膜可以充当未来急性感染的储存库，通常会带来致命的后果。生物膜也存在于工业环境中。例如，从生产现场到加油站储罐，生物膜都涉及广泛的石油加工问题。在该领域中，减少硫酸盐的生物膜细菌会产生硫化氢（酸油）。在工艺流程中，生物膜的活动会形成粘液，这些粘液会阻碍过滤器和孔口。生物膜和生物膜生物还会引起管道和石油加工设备的腐蚀。这些问题可以在整个石油或天然气生产设施中表现出来，甚至可以在最终产品储罐的表面上发现积垢和腐蚀性生物膜生物。在家庭中，在支持微生物生长的任何表面中或表面上存在生物膜，例如在下水道中、在食物制备表面上、在厕所中以及在游泳池和温泉中。生物膜与家庭和工业的各种水处理有关。它们会在加工设备的表面上生长并阻碍设备的性能，例如传热的降低或过滤器和膜的堵塞。在冷却塔填料上生长的生物膜会增加足以导致填料塌陷的重量。生物膜甚至会腐蚀高度专业化的不锈钢。水处理过程中的生物膜会降低最终产品的价值，例如造纸过程中的生物膜污染或甚至单个电池在硅芯片上的附着。在饮用水分配系统中生长的生物膜可能会隐藏潜在的病原生物、腐蚀性生物或细菌，从而降低水的美观质量。概述细菌采用生物膜状态，其代表彼此粘附以及粘附于非生物或生物表面的多细胞微生物群落。生物膜中的细菌被细胞外聚合物包围，主要由胞外多糖、细胞外DNA（eDNA）和蛋白质组成。eDNA无处不在，并且是维持细菌生物膜结构完整性的关键组成部分。申请人先前已经表明，由多种细菌物种形成的生物膜中的eDNA被组织成由DNABII蛋白稳定的晶格状结构。DNABII蛋白是一类DNA结合蛋白，对预弯曲（pre-bent）的DNA具有很高的亲和力。因此，在一个方面，本文提供了一种抑制或破坏生物膜的方法，该方法包括以下步骤，或基本上由其组成，或由其组成：使生物膜与切割生物膜中的霍利迪连接体（Hollidayjunction，HJ）结构的试剂接触。此类试剂的非限制性实例包括RusA多肽或RuvABC肽复合物。一方面，所述接触是在试管中体外或离体的。在另一方面，所述接触是体内的，并且该接触是通过将试剂施用至需要其的对象来实现的。可以通过这些方法治疗的与生物膜感染有关的生物膜或疾病可以是由细菌感染引起的，例如由以下引起的感染：ESKAPE病原体、UPEC、NTHI、表皮葡萄球菌（S.epidermidis）、无乳链球菌（Streptococcusagalactiae）、脑膜炎奈瑟氏球菌（Neisseriameningitidis）、齿垢密螺旋体（Treponemadenticola）、苍白密螺旋体（Treponemapallidum）、洋葱伯克霍尔德氏菌（Burkholderiacepacia）或类鼻疽伯克霍尔德氏菌（Burkholderiapseudomallei）、流感嗜血杆菌（Haemophilusinfluenzae）（不可分型）、卡他莫拉菌（Moraxellacatarrhalis）、肺炎链球菌（Streptococcuspneumoniae）、化脓性链球菌（Streptococcuspyogenes）、铜绿假单胞菌（Pseudomonasaeruginosa）、结核分枝杆菌（Mycobacteriumtuberculosis），在一方面，用于所述方法的试剂包括HJ特异性核酸内切酶，例如RuvABC或RusA，或基本上由其组成，或由其组成。还提供了一种在有需要的对象中抑制或破坏生物膜或治疗与生物膜感染有关（incidentto）的疾病或病症的方法，该方法包括以下步骤，或基本上由其组成，或由其组成：向该对象施用有效量的切割生物膜中的霍利迪连接体（HJ）结构的试剂。该药剂可以局部或全身施用。一方面，用于该方法的试剂包括HJ特异性核酸内切酶，例如RuvABC或RusA，或基本上由其组成，或由其组成。在一方面，该方法用于治疗哺乳动物、人类患者或儿科哺乳动物或人类患者。可以通过这些方法治疗的生物膜或与生物膜感染有关的疾病可以由细菌感染引起，例如由以下引起的感染：UPEC、NTHI、表皮葡萄球菌（S.epidermidis）、无乳链球菌（Streptococcusagalactiae）、脑膜炎奈瑟氏球菌（Neisseriameningitidis）、齿垢密螺旋体（Treponemadenticola）、苍白密螺旋体（Treponemapallidum）、洋葱伯克霍尔德氏菌（Burkholderiacepacia）或类鼻疽伯克霍尔德氏菌（Burkholderiapseudomallei）、流感嗜血杆菌（Haemophilusinfluenzae）（不可分型）、卡他莫拉菌（Moraxellacatarrhalis）、肺炎链球菌（Streptococcuspneumoniae）、化脓性链球菌（Streptococcuspyogenes）、铜绿假单胞菌（Pseudomonasaeruginosa）、结核分枝杆菌（Mycobacteriumtuberculosis）、上、中和下气道（耳炎、鼻窦炎、支气管炎、以及慢性阻塞性肺病（COPD）的加重）、慢性咳嗽、囊性纤维化（CF）或社区获得性肺炎（CAP）的并发症和/或主要病因。本文还提供了一种RusA蛋白序列，其包含以下序列，或基本上由其组成，或由其组成：MVNTYSITLPWPPSNNRYYRHNRGRTHVSAEGQAYRDNVARIIKNAMLDIGLAMPVKIRIECHMPDRRRRDLDNLQKAAFDALTKAGFWLDDAQVVDYRVVKMPVTKGGRLELTITEMGNEA，及其等效物，其中等效物包含此处所示（粗体字）的突变氨基酸。本文还提供了一种RuvB蛋白序列，其包含以下序列，或基本上由其组成，或由其组成：MIEADRLISAGTTLPEDVADRAIRPKLLEEYVGQPQVRSQMEIFIKAAKLRGDALDHLLIFGPPGLGKTTLANIVANEMGVNLRTTSGPVLEKAGDLAAMLTNLEPHDVLFIDEIH本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种抑制或破坏生物膜的方法，所述方法包括使生物膜与切割生物膜中的霍利迪连接体（HJ）结构的试剂接触。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20181005 US 62/742,1581.一种抑制或破坏生物膜的方法，所述方法包括使生物膜与切割生物膜中的霍利迪连接体（HJ）结构的试剂接触。


2.根据权利要求1所述的方法，其中所述接触是体外或体内的。


3.根据权利要求1或2所述的方法，其中所述试剂是HJ特异性核酸内切酶。


4.根据权利要求3所述的方法，其中所述HJ特异性核酸内切酶是RuvABC多肽和/或RusA多肽。


5.根据权利要求4所述的方法，其中所述RusA多肽包含以下序列：
MVNTYSITLPWPPSNNRYYRHNRGRTHVSAEGQAYRDNVARIIKNAMLDIGLAMPVKIRIECHMPDRRRRDLDNLQKAAFDALTKAGFWLDDAQVVDYRVVKMPVTKGGRLELTITEMGNEA，及其等效物。


6.根据权利要求4所述的方法，其中所述RuvABC多肽包含以下多肽序列：
MIGRLRGIIIEKQPPLVLIEVGGVGYEVHMPMTCFYELPEAGQEAIVFTHFVVREDAQLLYGFNNKQERTLFKELIKTNGVGPKLALAILSGMSAQQFVNAVEREEVGALVKLPGIGKKTAERLIVEMKDRFKGLHGDLFTPAADLVLTSPASPATDDAEQEAVAALVALGYKPQEASRMVSKIARPDASSETLIREALRAAL；MIEADRLISAGTTLPEDVADRAIRPKLLEEYVGQPQVRSQMEIFIKAAKLRGDALDHLLIFGPPGLGKTTLANIVANEMGVNLRTTSGPVLEKAGDLAAMLTNLEPHDVLFIDEIHRLSPVVEEVLYPAMEDYQLDIMIGEGPAARSIKIDLPPFTLIGATTRAGSLTSPLRDRFGIVQRLEFYQVPDLQYIVSRSARFMGLEMSDDGALEVARRARGTPRIANRLLRRVRDFAEVKHDGTISADIAAQALDMLNVDAEGFDYMDRKLLLAVIDKFFGGPVGLDNLAAAIGEERETIEDVLEPYLIQQGFLQRTPRGRMATTRAWNHFGITPPEMPA；以及
MASAIILGIDPGSRVTGYGVIRQVGRQLSYLGSGCIRTKVDDLPSRLKLIYAGVTEIITQFQPDYFAIEQVFMAKNADSALKLGQARGVAIVAAVNQELPVFEYAARQVKQTVVGIGSAEKSQVQHMVRTLLKLPANPQADAADALAIAITHCHVSQNAMQMSESRLNLARGRLRA，及其等效物，其中等效物包含此处所示（粗体字）的突变氨基酸。


7.根据权利要求1至6中任一项所述的方法，其中所述生物膜是由以下引起的感染中的一种或多种引起的：UPEC、NTHI、表皮葡萄球菌（S.epidermidis）、无乳链球菌（Streptococcusagalactiae）、脑膜炎奈瑟氏球菌（Neisseriameningitidis）、齿垢密螺旋体（Treponemadenticola）、苍白密螺旋体（Treponemapallidum）、洋葱伯克霍尔德氏菌（Burkholderiacepacia）或类鼻疽伯克霍尔德氏菌（Burkholderiapseudomallei）、流感嗜血杆菌（Haemophilusinfluenzae）（不可分型）、卡他莫拉菌（Moraxellacatarrhalis）、肺炎链球菌（Streptococcuspneumoniae）、化脓性链球菌（Streptococcuspyogenes）、铜绿假单胞菌（Pseudomonasaeruginosa）、结核分枝杆菌（Mycobacteriumtuberculosis）、或ESKAPE病原体。


8.根据权利要求1至7中任一项所述的方法，进一步包括使所述生物膜与抗微生物剂或DNA酶接触。


9.一种在有需要的对象中抑制或破坏生物膜或治疗与生物膜感染有关的疾病或病症的方法，该方法包括向该对象施用有效量的切割生物膜中的霍利迪连接体（HJ）结构的试剂。


10.根据权利要求9所述的方法，其中所述施用是局部或全身的。


11.根据权利要求9或10所述的方法，其中所述试剂是HJ特异性核酸内切酶。


12.根据权利要求11所述的方法，...

【专利技术属性】
技术研发人员：史蒂文·大卫·古德曼，劳伦·奥普雷马克·巴卡莱茨，
申请(专利权)人：国家儿童医院研究所，
类型：发明
国别省市：美国;US