色氨酸和色氨酸跨链交互β-发卡抗菌肽及制备方法和应用技术

技术编号：41146616 阅读：20 留言：0更新日期：2024-04-30 18:14

本发明专利技术公开一种色氨酸和色氨酸跨链交互β‑发卡抗菌肽及制备方法和应用，属于生物工程领域。抗菌肽WWL的序列如SEQ ID No.1所示。制备方法：以PG为转角单元，通过色氨酸和色氨酸形成的对跨链之间的相互作用，稳定β‑发夹结构，得到抗菌肽模板XWRYRPGRWRYX‑NH<subgt;2</subgt;，X为疏水性氨基酸，Y为色氨酸，当X＝L,Y＝W时，抗菌肽的命名为WWL。本发明专利技术的抗菌肽在取代二硫键的前提下，既保持较好的稳定性，又降低抗菌肽的毒性，在所有检测浓度下猪小肠上皮细胞生存率均达到90％以上。在保持较好的抑菌活性前提下，检测范围内没有发现溶血现象，治疗指数高达95.52。综上所述，抗菌肽WWL具有较高的应用价值。

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【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于生物工程，具体涉及一种色氨酸和色氨酸跨链交互β-发卡抗菌肽及制备方法和应用。

技术介绍

0、技术背景

1、近些年来人们对抗生素无节制的滥用导致了很多细菌微生物都产生了耐药性，这使得抗生素的作用效果大大的降低。所以，寻找出一种全新的抗生素替代品已经成为了当前最需要并且也是最急切的问题。抗菌肽(antimicrobial peptides,amps)是参与机体免疫防御的第一道屏障，能够帮助机体对抗病原微生物的侵袭。虽然抗菌肽的抗菌机制还有待进一步阐明，但大多数抗菌肽通过直接作用于细菌细胞膜发挥抗菌作用，这与传统抗生素主要作用于细菌细胞的靶点不同。抗菌肽特异的膜裂解机制不易诱发耐药性，因为突变细菌细胞膜结构非常困难，而抗菌肽的多靶点作用是对抗耐药性的另一个重要武器。因此，抗菌肽被认为是最有前途的候选抗生素。

2、抗菌肽二级结构主要包含α-螺旋肽和β-折叠肽。α-螺旋折叠抗菌肽通常通过阳离子和疏水氨基酸进行修饰，以形成完美的两亲螺旋结构。然而，最近的研究表明，α-螺旋完美的两亲性常常导致杀菌活性和细胞毒性同时增加。β-发卡是最简单的反平行双链肽，由两条平行链和一个β-转角组成。一些研究表明，与具有相等电荷和疏水性的α-螺旋肽相比，β-折叠肽具有更高的选择性。许多天然的β-发卡抗菌肽通过半硫氨酸残基形成二硫键从而稳定其结构，但由于二硫键的固相合成比较复杂、毒性较大而且合成成本较高。因此，在设计抗菌肽时，最大程度地提高抗菌活性的同时使抗菌肽的细胞毒性最小化是当前急需解决的问题，这也成为了目前抗菌肽发展的一大重点。

技术实现思路

1、基于以上不足，本专利技术提供了一种色氨酸和色氨酸跨链交互作用β-发卡抗菌肽wwl，解决了现有的抗菌肽毒性大且溶血高的问题。

2、本专利技术所采用的技术方案如下：一种色氨酸和色氨酸跨链交互作用β-发卡抗菌肽wwl，氨基酸序列如seq id no.1所示，其c端采用氨基酰胺化，含有pg转角单元。

3、进一步的，如上所述的抗菌肽wwl的分子式如式(i)所示，

4、

5、本专利技术的另一目的是提供如上所述的一种色氨酸和色氨酸跨链交互作用β-发卡抗菌肽wwl的制备方法，如下：肽链采用pg转角单元，通过色氨酸和色氨酸形成的对跨链之间的相互作用，并且能够用于稳定β-发夹结构，得到的多肽模板为：xwryrpgrwryx-nh2，x为疏水性氨基酸，y为色氨酸，当x＝l，y＝w时，氨基酸序列如seq id no.1所示；采用固相化学合成法合成多肽，经质谱鉴定后，即完成多肽的制备；再经过抑菌活性测定、细胞毒性测定和溶血活性测定，最终命名为抗菌肽wwl。

6、本专利技术的另一个目的在于提供如上所述的一种色氨酸和色氨酸跨链交互作用β-发卡抗菌肽wwl在制备治疗由革兰氏阴性菌或/和革兰氏阳性菌引起的感染性疾病的应用。

7、进一步的，如上所述的革兰氏阴性菌包括：大肠杆菌、绿脓杆菌和鼠伤寒沙门氏菌。

8、进一步的，如上所述的革兰氏阳性菌包括：金黄色葡萄球菌、表皮葡萄球菌和粪肠球菌。

9、本专利技术具有以下优点和有益效果：本方法设计的抗菌肽wwl含有12个氨基酸，序列较短，合成成本较低。对抗菌肽wwl进行抑菌活性检测、毒性检测和溶血活性检测，发现抗菌肽wwl对大肠杆菌、绿脓杆菌、鼠伤寒沙门氏菌、金黄色葡萄球菌、表皮葡萄球菌、粪肠球菌等具有较高的抑制作用。本专利技术通过色氨酸和色氨酸跨链交互作用稳定抗菌肽结构，取代传统二硫键，毒性较小，在所有检测浓度下猪小肠上皮细胞生存率均达到90％以上。在128um内没有发现溶血现象，治疗指数可以达到95.52。综上所述，抗菌肽wwl具有较高的应用价值。

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【技术保护点】

1.一种色氨酸和色氨酸跨链交互作用β-发卡抗菌肽WWL，其特征在于：氨基酸序列如SEQ ID No.1所示，其C端采用氨基酰胺化，含有PG转角单元。

2.根据权利要求1所述的一种色氨酸和色氨酸跨链交互作用β-发卡抗菌肽WWL，其特征在于：其分子式如式(I)所示，

3.根据权利要求1或2所述的一种色氨酸和色氨酸跨链交互作用β-发卡抗菌肽WWL的制备方法，其特征在于，方法如下：肽链采用PG转角单元，通过色氨酸和色氨酸形成的对跨链之间的相互作用，并且能够用于稳定β-发夹结构，得到的多肽模板为：

4.根据权利要求1或2所述的一种色氨酸和色氨酸跨链交互作用β-发卡抗菌肽WWL在制备治疗由革兰氏阴性菌或/和革兰氏阳性菌引起的感染性疾病的应用。

5.根据权利要求4所述的应用，所述的革兰氏阴性菌包括：大肠杆菌、绿脓杆菌和鼠伤寒沙门氏菌。

6.根据权利要求4所述的应用，所述的革兰氏阳性菌包括：金黄色葡萄球菌、表皮葡萄球菌和粪肠球菌。

【技术特征摘要】

1.一种色氨酸和色氨酸跨链交互作用β-发卡抗菌肽wwl，其特征在于：氨基酸序列如seq id no.1所示，其c端采用氨基酰胺化，含有pg转角单元。

2.根据权利要求1所述的一种色氨酸和色氨酸跨链交互作用β-发卡抗菌肽wwl，其特征在于：其分子式如式(i)所示，

3.根据权利要求1或2所述的一种色氨酸和色氨酸跨链交互作用β-发卡抗菌肽wwl的制备方法，其特征在于，方法如下：肽链采用pg转角单元，通过色氨酸和色氨酸形成...

【专利技术属性】
技术研发人员：邵长轩，关红蕊，王梦成，付艳雪，常福祥，单安山，
申请(专利权)人：东北农业大学，
类型：发明
国别省市：

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