一种快速穿膜抗菌短肽组合物、制备方法及应用技术

本发明专利技术属于基因工程技术领域，公开了一种快速穿膜抗菌短肽组合物、制备方法及应用。该组合物包括六条多肽，氨基酸序列分别为SEQ ID NO：1

【技术实现步骤摘要】
一种快速穿膜抗菌短肽组合物、制备方法及应用


[0001]本专利技术属于基因工程
，尤其涉及一种快速穿膜抗菌短肽组合物、制备方法及应用。

技术介绍

[0002]近年来，水产养殖业发展迅速，由细菌性疾病引发的水产动物病害问题愈发严重，抗生素类药物被广泛应用于细菌性疾病的治疗，在取得良好治疗效果的同时，带来的细菌耐药、药物残留及水环境污染等问题也引起了国际社会的高度关注。耐药细菌导致的感染性疾病成为危害全人类健康的严重灾难，由耐药菌引起的死亡人数相当于HIV、乳腺癌和前列腺癌致死人数的总和。因此寻找有效控制耐药细菌的新策略，开发安全可靠、无毒无害的饲料添加剂或药物来预防和治疗水产养殖动物疾病，是当今紧迫的研究目标。
[0003]抗生素针对细菌特定靶点或代谢通路发挥抗菌作用，易引起细菌耐药性，耐药细菌通过食物链传播和扩散会引发食品安全问题，也会导致水体环境和动物肠道微生物群系的结构破坏。在众多抗生素替代物中，抗菌肽（Antimicrobial peptides,AMPs）因其抗菌活性强、作用机制新而受到广泛关注。抗菌肽的抗菌机理与抗生素完全不同，通过破坏细菌细胞膜结构，使细菌内容物外渗而死亡，细菌不易对这类破膜机制产生耐药性。此外，抗菌肽能抑制细菌特异性酶或者DNA转录和蛋白质翻译，影响胞内蛋白质相互作用及酶促级联和胞质溶胶信号传导途径，这些作用机制都不容易引起细菌的耐药性，因此，抗菌肽有望解决耐药菌问题并替代抗生素，为应对抗生素滥用导致的一系列问题具有重要意义。
[0004]迄今被收录到抗菌肽数据库中的天然抗菌肽有3000多种，为开发抗菌肽类抗菌剂提供了丰富的资源。这些分子中大部分含有10
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50个氨基酸，净电荷为0
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+7，疏水含量为31
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70%。然而，天然抗菌肽存在肽链较长、生产成本高、抗菌活性普遍不强、酶稳定性低等问题，且部分抗菌肽所带的正电荷使其仍然具有一定的细胞毒性。为解决这些问题，必须对天然抗菌肽分子进行结构优化和改造修饰，方法有序列截断、氨基酸替换、N
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端乙酰化或C
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端酰胺化等。
[0005]除了浮游状态，细菌生物膜也是一种重要的细菌生长形态，是细菌耐药性形成的重要原因。已有研究表明，SMAP
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29、BMAP
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27等能有效杀伤浮游细菌，但对生物膜的抵抗则表现得较差；TetraF2W等能够在一定程度上抑制生物膜的形成，但对浮游状态的E.coli等革兰氏阴性细菌的抗菌效果较差，对细菌及其生物膜的彻底杀伤需要1.5
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24h以上，而杀菌时间的延长、细菌杀伤不彻底是细菌产生耐药性的重要原因。可见，目前缺少对多药耐药细菌及生物膜均可以进行高效快速杀伤的双抗菌
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抗生物膜活性AMPs，快速穿膜以获得双抗菌
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抗生物膜活性是目前AMPs抗菌研究的难点。

技术实现思路

[0006]为克服相关技术中存在的问题，本专利技术公开实施例提供了一种快速穿膜抗菌短肽组合物、制备方法及应用。
[0007]所述技术方案如下：一种快速穿膜抗菌短肽组合物，该组合物包括六条多肽，氨基酸序列分别为SEQ ID NO：1
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SEQ ID NO：6。
[0008]进一步的，该组合物杀菌作用终浓度为0.125μM
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16μM。
[0009]进一步的，抑菌浓度为0.25μM
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16μM。
[0010]进一步的，该组合物在制备E.coli细菌细胞和S.aureus细菌细胞抗生物膜活性药物上的应用。
[0011]进一步的，该组合物在制备MDR
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E.coli，MDR
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A.baumannii多药耐药细菌抗菌药物上的应用。
[0012]该组合物应用于E.coli细菌细胞和S.aureus细菌细胞，验证杀菌、抑菌作用效果。
[0013]本专利技术的另一目的在于提供一种所述的快速穿膜抗菌短肽组合物在制备水产养殖业中用作避免多药耐药产生的杀菌剂上的应用。
[0014]本专利技术的另一目的在于提供一种所述的快速穿膜抗菌短肽组合物在制备治疗皮炎抗菌药物上的应用。
[0015]本专利技术的另一目的在于提供一种所述的快速穿膜抗菌短肽组合物在制备治疗伤口感染抗菌药物上的应用。
[0016]本专利技术的另一目的在于提供一种所述的快速穿膜抗菌短肽组合物在制备治疗脓毒症抗菌药物上的应用。
[0017]本专利技术的另一目的在于提供一种快速穿膜抗菌短肽组合物的制备方法包括：S1，氨基酸替代设计过程：使用色氨酸（W）依次取代Kassporin
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KS1肽链上的I7、A12氨基酸，亮氨酸（L）依次取代Kassporin
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KS1肽链上的A10、I11氨基酸，以稳定螺旋结构，改善疏水性，增强与膜的相互作用；S2，赖氨酸（K）、精氨酸（R）依次取代Kassporin
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KS1肽链上不带电的A3、A5氨基酸，以增加净电荷数，增强膜亲和力，得到FLKLRLWQELLWKLK；S3，再使用GK、GR、KK、RR、RK、KR分别依次替换第8位的Q、第9位的E氨基酸，最终获得FLKLRLWGKLLWKLK、FLKLRLWGRLLWKLK、FLKLRLWKKLLWKLK、FLKLRLWRRLLWKLK、FLKLRLWKRLLWKLK、FLKLRLWRKLLWKLK六条抗菌短肽。
[0018]进一步的，在步骤S3中，六条抗菌短肽作为替代抗生素或抗生物膜表面的模板。
[0019]结合上述的所有技术方案，本专利技术所具备的优点及积极效果为：本专利技术对多药耐药细菌，尤其是被确定为致病菌之首的多药耐药鲍曼不动杆菌，具备高效的广谱抗菌活性。
[0020]本专利技术通过细胞膜破坏、氧化损伤等多重杀菌机制联合作用，对浮游状态的细菌及细菌生物膜都具备优异的破坏效果，具备了双抗菌
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抗生物膜活性。
[0021]本专利技术提供的抗菌短肽能够通过引起细胞膜破坏、氧化损伤等机制杀死革兰氏阴性菌和革兰氏阳性菌，以及常见的耐药菌，具有优异的抗菌活性，并对细菌生物膜也具备优异的破坏效果，具备了双抗菌
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抗生物膜活性。这主要在于其能在1min内快速穿透细胞膜，使其能够在短时间内快速杀菌，实现1min内80%细菌的高效杀伤。为设计新的抗菌短肽分子提供了模板，为抗生素替代品的创制及关联新药的开发提供检验指标和方案。
附图说明
[0022]此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施
例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。
[0023]图1是本专利技术实施例提供的快速穿膜抗菌短肽组合物的制备方法流程图；图2是本专利技术实施例提供的六种抗菌短肽的三维结构示意图；图3是本专利技术实施例提供的抗菌短肽杀菌动力学检测中调整E.coli菌浓度到4
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种快速穿膜抗菌短肽组合物，其特征在于，该组合物包括六条多肽，氨基酸序列分别为SEQ ID NO：1
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SEQ ID NO：6。2.根据权利要求1所述的快速穿膜抗菌短肽组合物，其特征在于，该组合物杀菌作用终浓度为0.125μM
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16μM；抑菌浓度为0.25μM
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16μM。3.根据权利要求1所述的快速穿膜抗菌短肽组合物，其特征在于，该组合物在制备E.coli细菌细胞和S.aureus细菌细胞抗生物膜活性药物上的应用。4.根据权利要求1所述的快速穿膜抗菌短肽组合物，其特征在于，该组合物在制备MDR
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E.coli，MDR
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A.baumannii多药耐药细菌抗菌药物上的应用。5.一种如权利要求1所述的快速穿膜抗菌短肽组合物在制备水产养殖业中用作避免多药耐药产生的杀菌剂上的应用。6.一种如权利要求1所述的快速穿膜抗菌短肽组合物在制备治疗皮炎抗菌药物上的应用。7.一种如权利要求1所述的快速穿膜抗菌短肽组合物在制备治疗伤口感染抗菌药物上的应用。8.一种如权利要求1所述的快速穿膜抗菌短肽组合物在制备治疗脓毒症抗菌药...

【专利技术属性】
技术研发人员：汝少国，刘一凡，崔鹏飞，
申请(专利权)人：中国海洋大学，
类型：发明
国别省市：