一种具有广谱抗菌活性制造技术

本发明专利技术公开了一种具有广谱抗菌活性

【技术实现步骤摘要】
一种具有广谱抗菌活性、低毒性和高稳定性的羟基磷酸化抗菌肽及其应用


[0001]本专利技术属于生物化学
，涉及一种具有广谱抗菌活性
、
低毒性和高稳定性的羟基磷酸化抗菌肽，本专利技术同时还涉及所述羟基磷酸化抗菌肽作为抗菌药物的应用
。

技术介绍

[0002]自青霉素发现以来，抗生素在人类感染性疾病的预防与治疗
、
生物科学研究
、
农业
、
畜牧业和食品工业等方面发挥了重要作用
。
不幸的是，各类抗生素的滥用导致细菌耐药性以惊人的速度增长，对全世界人民的生命健康造成了严重的威胁
。
耐抗生素细菌导致的感染每年至少使
70
万人失去生命，预计到
2050
年每年将有
1000
万人死亡，全球经济因生产力损失而损失
100
万亿美元
。
根据美国疾病预防控制中心的报告，在美国每年大约有超过
280
万人感染多药耐药细菌，导致至少
3.5
万人死于这种感染，并造成
200
亿美元的医疗支出
(The Lancet,2020,396(10257):1050
‑
1053.)。
[0003]细菌通过多种耐药机制不断增加对抗生素的耐药性，而抗菌肽通过非靶点特异性溶膜机制发挥抗菌活性，很少引起微生物耐药，是一类有前景的抗菌剂
(Expert Opinion on Biological Therapy,2017,17(6):663
‑
676.)。
多数抗菌肽是阳离子抗菌肽，具有两亲性结构，在微生物感染后迅速转移到感染部位，增加细菌细胞膜的通透性，破坏细胞膜的稳态，导致细菌细胞溶解和细胞内容物的释放，从而发挥抗菌活性
(Biosafety and Health,2022,4(2):17.)。
抗菌肽来源广泛
、
种类多
、
抗菌谱广
、
杀菌速度快
、
靶菌株不易产生抗性突变，已成为国内外人类和动物医学
、
食品
(
饲料
)
学
、
免疫学
、
营养学
、
水产养殖学等领域研究和开发的热点，具有广阔的应用前景
。
但抗菌肽的应用仍面临诸多挑战，如与抗生素相比活性偏弱
、
表现出一定的细胞毒性和
/
或溶血
、
稳定性差
、
对蛋白酶的降解高度敏感
、
大规模生产成本高等问题
(Advances in Experimental Medicine and Biology,2019,1117:175
‑
214.)。
[0004]现阶段，抗菌肽改造主要追求实现降低毒性
、
提高抗菌活性和稳定性等目标
。
改造手段主要包括残基取代和截断
、
构建杂合肽等
。
例如
D
‑
型氨基酸替换
、
卤化处理
、
二硫键环化
、
引入非天然氨基酸
、
与有机金属偶联
、
聚乙二醇化前药
、
脂化和糖基化等策略，有效提高了抗菌肽的抗菌活性和稳定性，降低毒性
。
因此，基于其物理性质和化学性质对抗菌肽进行分子设计
、
优化表达系统
、
结构改造和修饰是研发阶段的首要问题，也是控制整体大规模生产的主要因素
。
[0005]抗菌肽毒性的增加通常与高疏水性
、
高电荷密度和二级结构有关
(International journal of antimicrobial agents,2008,32(2):130
‑
138.)。
蛋白质磷酸化
/
去磷酸化是最常见的可逆修饰，是最丰富和研究最多的翻译后修饰
(PTM)。
将磷酸化修饰用于抗菌肽的设计中，可以降低抗菌肽的毒性，提高稳定性
。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的之一是提供一种具有广谱抗菌活性
、
低毒性和高稳定性的新型羟基磷酸化抗菌肽
。
[0007]本专利技术的目的之二是提供上述磷酸化抗菌肽在制备临床抗菌药物方面的应用
。
[0008]为了达到上述目的，本专利技术采用以下技术方案：
[0009]一
、
具有广谱抗菌活性
、
低毒性和高稳定性的羟基磷酸化抗菌肽的设计
[0010]本专利技术具有广谱抗菌活性
、
低毒性和高稳定性的羟基磷酸化抗菌肽，是以
α
螺旋肽
A10
为基础，进行疏水矩调整和氨基酸替换，然后磷酸化得到，记为
W3BipY8‑
P
，其氨基酸序列如下：
[0011]Gly
‑
Leu
‑
Bip
‑
Lys
‑
Arg
‑
Leu
‑
Lys
‑
Tyr(H2PO3)
‑
Leu
‑
Leu
‑
NH2。
[0012]其中，所述
α
螺旋肽
A10
的氨基酸序列如下：
[0013]Gly
‑
Leu
‑
Leu
‑
Lys
‑
Arg
‑
Trp
‑
Lys
‑
Thr
‑
Leu
‑
Leu
‑
NH2；
[0014]所述疏水矩调整是指，在保持严格两亲性的前提下，将
α
螺旋肽
A10
肽链中6位色氨酸和3位亮氨酸位置互换以降低疏水矩，疏水矩调整后多肽记为
W3，其氨基酸序列如下：
[0015]Gly
‑
Leu
‑
Trp
‑
Lys
‑
Arg
‑
Leu
‑
Lys
‑
Thr
‑
Leu
‑
Leu
‑
NH2；
[0016]所述氨基酸替换是指，将
W3肽链中3位色氨酸替换为非天然氨基酸
4'
‑
联苯基丙氨酸，8位苏氨酸替换为酪氨酸，氨基酸替换后多肽记为
W3BipY8，其氨基酸序列如下：本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种具有广谱抗菌活性
、
低毒性和高稳定性的羟基磷酸化抗菌肽，其特征在于，所述羟基磷酸化抗菌肽是以
α
螺旋肽
A10
为基础，进行疏水矩调整和氨基酸替换，然后磷酸化得到，记为
W3BipY8‑
P
，其氨基酸序列如下：
Gly
‑
Leu
‑
Bip
‑
Lys
‑
Arg
‑
Leu
‑
Lys
‑
Tyr(H2PO3)
‑
Leu
‑
Leu
‑
NH2。
其中，所述
α
螺旋肽
A10
的氨基酸序列如下：
Gly
‑
Leu
‑
Leu
‑
Lys
‑
Arg
‑
Trp
‑
Lys
‑
Thr
‑
Leu
‑
Leu
‑
NH2；所述疏水矩调整是指，将
α
螺旋肽
A10
肽链中6位色氨酸和3位亮氨酸位置互换以降低疏水矩，疏水矩调整后多肽记为
W3，其氨基酸序列如下：
Gly
‑
Leu
‑
Trp
‑
Lys
‑
Arg
‑

【专利技术属性】
技术研发人员：倪京满，王锐，缑三虎，把祖芳，
申请(专利权)人：倪京满，
类型：发明
国别省市：