一种对金黄色葡萄球菌敏感的CD14蛋白衍生肽10W及其应用制造技术

本发明专利技术公开了一种对金黄色葡萄球菌敏感的CD14蛋白衍生肽10W及其应用，基于CD14蛋白片段通过替换氨基酸获得一条新的α螺旋衍生肽10W，其对金黄色葡萄球菌的最小抑菌浓度(MIC)为20μM，且溶血率极低，其能和细菌膜上带负电的磷脂结合，增加膜通透性，扰乱膜内外离子分布，影响膜上呼吸链的电子传递，尤其抗菌作用方式特殊，衍生肽10W在模拟细菌膜的脂质体上形成离子转运体结构，特异性介导氯离子等阴离子的运输，具备在抗菌肽传统孔洞模型的基础上的离子选择性。基础上的离子选择性。基础上的离子选择性。

【技术实现步骤摘要】
一种对金黄色葡萄球菌敏感的CD14蛋白衍生肽10W及其应用


[0001]本专利技术涉及生物
，具体涉及一种对金黄色葡萄球菌敏感的CD14蛋白衍生肽10W及其应用。

技术介绍

[0002]金黄色葡萄球菌常见于皮肤创伤感染，能引起心内膜炎、肺炎和败血症等严重的疾病，一度成为临床医疗中的棘手难题。在传统抗生素产生耐药和抗生素联用易产生不良反应的背景下，抗菌肽作为一种新型抗菌剂受到人们的广泛关注。近年来，通过分子克隆或化学合成的方法获取蛋白结合位点序列片段或其改造多肽成为研究热点。

技术实现思路

[0003]有鉴于现有技术，本专利技术的目的在于提供一种具有离子转运体活性的衍生肽10W，并针对金黄色葡萄球菌发挥抗菌作用。
[0004]为了实现上述专利技术目的，本专利技术提供的技术方案是：一种对金黄色葡萄球菌敏感的CD14蛋白衍生肽10W，所述衍生肽10W的氨基酸序列为SEQ ID NO.1：AlaAlaArg IlePro SerArgIleLeuTrpGlyAlaLeuArgValLeu
‑
NH2，所述衍生肽10W为经过替换从CD14蛋白上获取的原始肽的氨基酸获得，所述从CD14蛋白上获取的原始肽的氨基酸序列为SEQ ID NO.2：AlaAlaArg Ile Pro SerArg Ile LeuPhe GlyAlaLeu ArgValLeu
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NH2。在不改变肽所带正电荷数的情况下，增加多肽的α螺旋度和疏水性有利于其与细菌细胞膜的结合和插入，有利于多肽更好地发挥抗菌作用。原始氨基酸序列的10位苯丙氨酸侧链较长，对α螺旋的形成有阻碍作用。研究表明，W对于抗菌肽的抗菌选择性具有重要作用。因此我们在不改变其疏水面的条件下，将10位苯丙氨酸(Phe,F)替换成色氨酸(Trp,W)，得到10W的序列为AARIPSRILWGALRVL。为了提高多肽的净电荷和稳定性，所有设计抗菌肽都进行C
‑
末端酰胺化修饰。
[0005]本专利技术的衍生肽10W的特点为
[0006](a)从CD14蛋白上截取氨基酸序列为AlaAlaArgIle Pro SerArgIle Leu Phe Gly AlaLeuArgValLeu
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NH2的序列；
[0007](b)在对(a)中的氨基酸序列经过替换取代一个氨基酸得到对金黄色葡萄球菌敏感及低溶血性的由(a)衍生的多肽，即氨基酸序列为AlaAlaArg IlePro SerArg Ile LeuTrp GlyAlaLeuArgValLeu
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NH2的衍生肽10W，衍生肽10W带有3个正电荷，其二级结构为α螺旋，螺旋度为85.12％。
[0008]本专利技术通过对CD14蛋白上的氨基酸序列进行改造，有效地改善了疏水性和螺旋度等理化性质，使所得到的改造肽具有良好的抗菌活性及低溶血性,可作为安全范围极高的窄谱抗金黄色葡萄球菌的新型抗菌剂，具有良好的应用前景。
[0009]本专利技术通过在小鼠动物水平上检测衍生肽10W对金黄色葡萄球菌感染的治疗作用；
[0010]结果显示，衍生肽10W治疗后小鼠表皮感染处菌数明显下降，伤口面积减小恢复，表明衍生肽10W能有效治疗金黄色葡萄球菌引起的皮肤感染。
[0011]本专利技术提供了衍生肽10W引起金黄色葡萄球菌膜通透性增大且不引起膜破裂，表明衍生肽10W或以孔洞模型发挥抗菌作用。
[0012]本专利技术通过装载荧光探针的方法检测细菌膜上
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Ψ和
△
pH的变化证明衍生肽10W能破坏膜上质子动力势(PMF)。
[0013]更进一步的，衍生肽10W对膜上电子呼吸链相关成分有抑制作用，诱导细菌胞内ROS累积。
[0014]本专利技术提供衍生肽10W螺旋结构和插膜特性有助于其在脂质体上形成阴离子转运体的应用。
[0015]本专利技术通过构建模拟革兰氏阳性细菌细胞膜的脂质体模型鉴定了衍生肽10W特异性介导脂质体上阴离子运输，运输效率Br
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>I
‑
>Cl
‑
>SO
42
‑
。
[0016]本专利技术证明衍生肽10W不能引起脂质体上阳离子的差异性运输。
[0017]本专利技术提供衍生肽10W浓度依赖地引起脂质体上氯离子运输及其方向是Cl
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和OH
‑
的对向运输。
[0018]借由上述方案及说明，本专利技术至少具有以下优点：
[0019](1)本专利技术通过对CD14蛋白截取的片段，进行氨基酸替换获得衍生肽10W，有效地改善了疏水性和螺旋度等理化性质，这种衍生肽10W带有3个正电荷，其二级结构为α螺旋，螺旋度为85.12％，经过实验验证证明，具有良好的抗菌活性及低溶血性,对金黄色葡萄球菌感染的治疗作用，能有效治疗金黄色葡萄球菌引起的皮肤感染；
[0020](2)衍生肽10W螺旋结构和插膜特性有助于其在脂质体上形成阴离子转运体的应用，不会引起脂质体上阳离子的差异性运输；
[0021]上述的说明仅是本专利技术技术方案的概述，为了能够更清楚了解本专利技术的技术手段，可依照说明书的内容进行实施以验证。
附图说明
[0022]为了使本专利技术的内容更容易被清楚的理解，下面根据本专利技术的具体实施例并结合附图，对本专利技术作进一步详细的说明。
[0023]图1示本专利技术衍生肽10W的螺旋轮图和CD光谱图。
[0024]图2示本专利技术衍生肽10W的体内抗菌活性。
[0025]图3示本专利技术衍生肽10W影响细菌膜通透性。
[0026]图4示本专利技术衍生肽10W破坏膜上质子动力势。
[0027]图5示本专利技术衍生肽10W对细菌电子呼吸链的影响。
[0028]图6示脂质体模型中离子运输。
具体实施方式
[0029]下面结合附图和具体实施例对本专利技术作进一步说明，需要说明的是，在相互不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
[0030]本专利技术的衍生肽10W获取方式：
[0031](a)从CD14蛋白上截取氨基酸序列为AARIPSRILFGALRVL
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NH2的序列；
[0032](b)在对(a)中的氨基酸序列经过取代一个氨基酸得到对金黄色葡萄球菌敏感及低溶血性的由(a)衍生的多肽，即氨基酸序列为AARIPSRILWGALRVL
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NH2的衍生肽10W，衍生肽10W带有3个正电荷，其二级结构为α螺旋，螺旋度为85.12％。
[0033]【实施例1】衍生肽10W的抗菌和溶血活性。
[0034]将衍生肽10W与金黄色葡萄球菌(NCTC10788)，耐甲氧西林的葡萄球菌金黄色葡萄球菌(NCTC12493)，耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(ATCC43300)，大肠杆菌(NCTC10418)，铜绿假单胞菌(ATCC27853)菌株进行抗菌本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种对金黄色葡萄球菌敏感的CD14蛋白衍生肽10W，其特征在于：所述衍生肽10W的氨基酸序列如SEQ ID NO.1所示。2.根据权利要求1所述的一种对金黄色葡萄球菌敏感的CD14蛋白衍生肽10W，其特征在于：所述衍生肽10W为经过替换从CD14蛋白上获取的原始肽的氨基酸获得，所述替换方式为将原始肽的氨基酸序列的第10位苯丙氨酸(Phe,F)替换成色氨酸(Trp,W)，所述从CD14蛋白上获取的原始肽的氨基酸序列为SEQ ID NO.2。3.根据权利要求1所述的一种对金黄色葡萄球菌敏感的CD14...

【专利技术属性】
技术研发人员：高艺恬，吴迪，张琪，
申请(专利权)人：温州大学，
类型：发明
国别省市：