一种具有真菌抗菌抑菌性能的新型多肽制造技术

本发明专利技术涉及新型抗真菌肽及其用途。本发明专利技术利用现有数据库中的不同功能模块，通过半理性设计，将细胞膜渗透肽（CPP）与二价离子结合肽模块的融合，获得对真菌具有强效抗菌抑菌作用的新型抗真菌肽，开发强效、绿色、安全替代产品；同时可用于解决抗生素滥用及耐药问题，可在洗护及化妆品中替代化学品的使用，具有绿色、温和无刺激、安全的优点，以期能产生巨大的社会经济效益。社会经济效益。

【技术实现步骤摘要】
一种具有真菌抗菌抑菌性能的新型多肽


[0001]本专利技术属于生物
，具体涉及一种具有真菌抗菌抑菌性能的新型多肽。

技术介绍

[0002]一个多世纪以来，人类应对病菌的主要工具是抗生素。然而，近几十年来，新抗生素的发现严重不足，更多是现有药物基础上变体。不可忽视的是，由于长期以来抗生素滥用，导致已有大量病菌产生抗生素耐药，给人类社会及经济带来巨大的安全威胁，因此寻找抗生素替代品迫在眉睫。
[0003]真菌在皮肤微生态中普遍存在。在皮肤健康领域，包括马拉色菌（Malassezia）在内的真菌被认为与多种皮肤炎症相关，如头皮头屑、头/颈部皮炎，溢脂性皮炎，毛囊炎，以及各类皮癣等（Ditte M. L. Saunte, George Gaitanisand Roderick James Hay, Malassezia
‑
Associated Skin Diseases, the Use of Diagnostics and Treatment. Front. Cell. Infect. Microbiol., 20 March 2020）。
[0004]洗护及去屑用品领域，目前主要的活性成分为化学品，如ZPT，OCT，CLM，生产方式不可持续，产品本身具有刺激性。其中ZPT因其生殖毒性（Reproductive toxicity），欧盟将会在2022全面禁止其在洗护产品中使用。
[0005]OCT通过抑菌、抗氧化作用和分解氧化物等阻断头屑产生的外部因素，但因在去屑香波、护发素产品中使用时不容易沉积在头皮上去屑的效果有限。CLM主要通过非竞争性阻断 P450 酶中羊毛甾醇 14α
‑
去甲基化酶(也称为真菌 CYP51)的合成，从而抑制等离子体真菌细胞膜的重要组成部分麦角固醇的生物合成，使真菌细胞死亡。ZPT的应用能够造成真菌细胞内二价金属离子（如锌离子、铜离子和亚铁离子）不平衡，导致铁硫蛋白活性降低或者丢失，从而抑制真菌的增殖（Nancy L Reeder, Jerry Kaplan, and Jun Xu, et al. Zinc pyrithione inhibits yeast growth through copper influx and inactivation of iron
‑
sulfur proteins. Antimicrob Agents Chemother. 2011 Dec;55(12):5753
‑
60）。
[0006]抗真菌肽。随着抗生素耐药性问题的发展，免疫缺陷和/或免疫抑制相关疾病数量的增加，加之以有限的可用治疗手段，正在引发对新替代品的寻找。抗菌肽以对宿主的毒性小，具有针对性或更广的抗菌谱和低抗药性的可能性等优势，备受人们关注。基于此，具有抗真菌特性的抗菌肽，由于其功效和高选择性而成为强有力的候选者（Miguel Fern
á
ndez de Ullivarri, Sara Arbulu, Enriqueta Garcia
‑
Gutierrez and Paul D. Cotter. Antifungal Peptides as Therapeutic Agents. Front. Cell. Infect. Microbiol., 17 March 2020 Sec. Clinical Microbiology）。
[0007]近20
‑
30年来市场上所使用的抗生素都是上个世纪80年代发现的传统抗生素药物分子结构上的变体。据世界卫生组织统计，近年来正投入于临床开发阶段的近40种抗生素依然未能发现能够充分解决威胁人类生命安全的细菌耐药性问题。总而言之，临床研发进展和最新批准的抗生素药物都不足以应对我们所面对的挑战。
[0008]化学抑制剂本身生物兼容性差，安全性不足，甚至可能致癌；可降解性低，对环境造成二次污染，生产方式不可持续。其中某些产品面临逐渐被禁用及淘汰。而抗菌肽的开发主要依赖于天然肽的发现、半合成及全合成，开发难度大，功效不理想。

技术实现思路

[0009]本专利技术利用现有数据库中的不同功能模块，通过半理性设计，将细胞膜渗透肽（CPP）与二价离子结合肽模块的融合，获得对真菌具有强效抗菌抑菌作用的新型抗真菌肽，开发强效、绿色、安全替代产品；同时可用于解决抗生素滥用及耐药问题，可在洗护及化妆品中替代化学品的使用，具有绿色、温和无刺激、安全的优点，以期能产生巨大的社会经济效益。
[0010]本专利技术中的新型抗菌肽设计意图是模拟ZPT的作用方式，通过破坏真菌细胞内二价离子浓度的不平衡，从而由抑制真菌的增殖。该新型多肽由两个模块组成，其中一个组成模块（模块一）是来自CPPsite 2.0（https://webs.iiitd.edu.in/raghava/cppsite/）中的任何一种细胞膜渗透肽；另一组成部分是一种具有结合锌离子的短肽模块（zinc
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binding motif sequence, ZBMS），HEX1X2
…
XnH（模块二）（Vazeux, 1996, THE JOURNAL OF BIOLOGICAL CHEMISTRY , Identification of Glutamate Residues Essential for Catalytic Activity and Zinc Coordination in Aminopeptidase A；Evans MENACH, Yasuhiko HASHIDA, Kiyoshi YASUKAWA, and Kuniyo INOUYE. Effects of Conversion of the Zinc
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Binding Motif Sequence of Thermolysin, HEXXH, to That of Dipeptidyl Peptidase III, HEXXXH, on the Activity and Stability of Thermolysin. Biosci. Biotechnol. Biochem., 77 (9), 1901
–
1906, 2013），其中X可以是20种天然必需氨基酸中的任何一个，n代表X的个数（n≥2）。在组合方式上，ZBMS模块可以直接连接在CPP模块的N端，也可以连接在CPP模块的C端。
[0011]本专利技术所使用的锌离子结合肽ZBMS本身具有结合锌离子的能力，但由于不具备膜结合能力，因此无法与细胞膜结合，因此不能实现通过破坏真菌细胞内二价离子浓度的不平衡，从而由抑制真菌的生长的目的。
[0012]本专利技术所使用的细胞膜渗透肽CPP（来自CPPsite 2.0），可能属于三种情况：1）本身不具有抗菌换抑菌的功效；2）属于已知抗菌肽但未发现具有抗真菌或者特定的真菌，如马拉色菌（见实施例）作用；3）属于已知抗菌肽且具有抗真菌或者特定本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种抗菌肽，其特征在于，由细胞膜渗透肽和具有结合锌离子的短肽串联连接而成，优选地，具有结合锌离子的短肽具有HEX1X2
…
XnH的结构，其中X可以是20种天然必需氨基酸中的任何一个，n代表X的个数，且n≥2。2.如权利要求1所述的抗菌肽，其特征在于，具有结合锌离子的短肽直接连接在细胞膜渗透肽的N端或C端；优选地，具有结合锌离子的短肽是HELVH；所述细胞膜渗透肽选自下述之一：CPP
‑1ꢀꢀ
LLIILRRRIRKQAHAHSKCPP
‑2ꢀꢀ
YGRKKRRQRRRCPP
‑3ꢀꢀ
RQIKIWFQNRRMKWKKCPP
‑4ꢀꢀ
RRWRRWNRFNRRRCRCPP
‑5ꢀꢀ
LGTYTQDFNKFHTFPQTAIGVGAPCPP
‑6ꢀꢀ
RWRWKSCKKCPP
‑7ꢀꢀ
WLRLLORWLOLWROLLRLWCPP
‑8ꢀꢀ
KLALKLALKALKAALKLAGCCPP
‑9ꢀꢀ
NYRWRCKNQNCPP
‑
10 RKKNPNCRRHCPP
‑
11 LCLRPVGCPP
‑
12 CGRKKRRQRRRPPQCPP
‑
13 GRCTKSIPPICFPDCPP
‑
14 ACSSSPSKHCG。3.如权利要求1或2所述的抗菌肽，其特征在于，是下述任意之一：FAMP
‑
1：HELVHLLIILRRRIRKQAHAHSK；FAMP
‑
2：LLIILRRRIRKQAHAHSKHELVH；FAMP
‑
3：YGRKKRRQRRRHELVH；FAMP
‑
4：HELVHYGRKKRRQRRR；FAMP
‑
5：RQIKIWFQNRRMKWKKHELVH；FAMP
‑
6：HELVHRQIKIWFQNRRMKWKK；FAMP
‑
7：RRWRRWNRFNRRRCRHELVH；FAMP
‑
8：HELVHRRWRRWNRFNRRR...

【专利技术属性】
技术研发人员：李华珍，汪佳瑞，姚文颖，
申请(专利权)人：百葵锐深圳生物科技有限公司，
类型：发明
国别省市：