本发明专利技术属于生物医药领域，特别是涉及“一种含抗体模拟物的新型抗生素及其制备方法与应用”，一种含抗体模拟物的新型抗生素，由大肠菌素E1、Ia、Ib、A、B、N或其水性孔道结构域及抗体模拟物构成，所述抗体模拟物是由免疫球蛋白的VHCDR1的羧基端连接VHFR2的氨基端，VHFR2的羧基端再连接VLCDR的氨基端构成；所述免疫球蛋白特异性识别细菌膜孔蛋白。该抗生素的杀菌能力是常用抗生素千倍以上，由于其作用机理特殊，因此致病菌很难产生耐药性，杀菌过程中不会伤害人体正常细胞；可用于制备抗抗脑膜炎双球菌、抗耐万古霉素肠球菌、抗耐甲氧西林金葡菌或抗多重耐药绿脓杆菌的药物中。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及生物医药领域，特别涉及一种含抗体模拟物的新型抗生素及其制备方法与应用。
技术介绍
自1944年青霉素等抗生素投入使用以来，不仅仅是脑膜炎双球菌，其它很多威胁生命的致病菌，如金葡球菌、肺炎链球菌、绿脓杆菌、结核杆菌都已对其产生了耐药性。据美国疾病控制中心(⑶C)历年发表的有关报告预测，再过10年至20年，这些抗生素将可能完全失效。 目前常用的抗生素主要通过抑制细胞壁合成、抑制或干扰细菌的核酸和蛋白质代谢与合成途径来达到抗菌目的。然而这些抗菌方式容易诱导细菌发生突变而产生耐药性。因此人们一直在致力于开发新型的抗生素。模仿同种异株细菌之间互相杀伤的工作方式来开发新型抗生素是比较有前途的方向之一。自然界中有不少细菌毒素直接在细菌胞膜上形成离子通道来杀死细菌。其模式标本就是大肠杆菌分泌的一种细菌毒素-大肠菌素。其中大肠菌素Ia自1952年被Jacob发现之后，经过数代人的努力，1996年终于揭示了大肠菌素Ia在人工脂质双分子膜上所形成离子通道开放和关闭时的跨膜立体结构(Qiu et al，Major transmemebrane movement soociated with colicin Ia channel gating. J. Gen.Physiology, 107 :313_328 (1996))，为在分子水平上设计和制备新型的抗菌素奠定了理论基础。如上所述，大肠菌素是一种理想的离子通道抗生素原型，但野生型大肠菌素只能作用于同种异株的大肠杆菌，因此必需改变它的靶向性，才能使大肠菌素转而攻击其它致病菌；膜孔蛋白Porin是存在于细菌质膜的外膜、线粒体和叶绿体的外膜上的通道蛋白，它们允许较大的分子通过，，具有较强的免疫原性，能在宿主体内诱导出特异性的高水平的单抗，如能利用对抗细菌表面Porin蛋白的抗体作为原型，设计出具有更理想识别性能的抗体模拟物，用这个模拟物来改变大肠菌素的靶向性，应该是一种理想的抗生素开发方向。
技术实现思路
本专利技术针对上述领域的空白，提供一种的新型抗生素，该抗生素的杀菌能力是常用抗生素千倍以上，由于其作用机理特殊，因此致病菌很难产生耐药性，杀菌过程中不会伤害人体正常细胞。一种含抗体模拟物的新型抗生素，由大肠菌素El、la、lb、A、B、N或其水性孔道结构域及共价连接在所述大肠菌素或其水性孔道结构域的肽链羧基端的抗体模拟物构成，所述抗体模拟物是由免疫球蛋白的VhCDRI的羧基端连接VhFR2的氨基端，VhFR2的羧基端再连接'CDR的氨基端构成；所述免疫球蛋白特异性识别细菌膜孔蛋白。所述细菌指脑膜炎双球菌，所述膜孔蛋白指脑膜炎双球菌表面的膜孔蛋白PorA。所述免疫球蛋白指在具有PUBMED登录号为2MPA_H所记载的氨基酸序列的肽链与具有登录号为2MPA_L所记载的氨基酸序列的肽链共价结合而得的抗体蛋白。所述大肠菌素为la。一种肽链分子，其特征在于由大肠菌素El、la、lb、A、B、N或其水性孔道结构域的肽链及共价结合在其羧基端的抗体模拟物肽链连接而成，所述抗体模拟物肽链由免疫球蛋白的三个区域VHraRl、VHFR2、VfDR3的肽链顺次以羧基端连接下一区域肽链的氨基端构成；所述免疫球蛋白特异性识别细菌膜孔蛋白。所述肽链分子，具有Seq ID No. 6所示氨基酸序列。编码上述肽链分子的核苷酸序列。所述核苷酸序列，如Seq ID No. 5所示。包含上述核苷酸序列的重组表达载体。上述的新型抗生素的制备方法，指将上述的重组表达载体导入到表达系统中进行表达；分离纯化表达的多肽获得抗生素。所述的新型抗生素在制备抗细菌药物中的应用。所述抗细菌药物指抗脑膜炎双球菌、抗耐万古霉素肠球菌、抗耐甲氧西林金葡菌或抗多重耐药绿脓杆菌的药物。本专利技术利用大肠菌素能在靶细菌膜上形成离子通道，使靶细胞内胞质泄漏而死，而本专利技术中起靶向性作用的结构是对抗细菌表面膜孔蛋白即Porin蛋白的免疫球蛋白的部分区域被重构后获得的模拟抗体物，包含该免疫球蛋白的重链可变区的第一互补决定区VhCDRI、重链可变区的第二骨架区VHFR2、轻链可变区的第三互补决定区\CDR3，三个区域顺次以羧基端链接下一区域的氨基端构成VhCDR1-VhFR2-'CDR3的线性分子；众所周知，免疫球蛋白起识别作用的活性区域称为互补决定区，互补决定区仅有几个到十几个氨基酸组成，与完整的免疫球蛋白或者目前有报道的单链抗体seFv、Fab等人工改造抗体相比，本专利技术的分子量极小，组织透过性好，同时由于其结构简单，去除了完整免疫球蛋白分子的大部分框架结构及Fe段，使其对患者的免疫原性大大降低，非常利于带领大肠菌素到达致病部位识别致病菌。在治疗中，大肠菌素被引向致病菌细胞膜表面，大肠菌素在靶细菌膜上形成离子通道，使靶细胞内胞质泄漏而死，对于目前已经产生耐药性的菌株也具有相同的杀菌能力。由于其识别位点为细菌表面特有的抗原物质，人体组织细胞膜上不存在这样的识别位点，因此其对于人体是安全的。相对于其他易于产生耐药性的抗生素，本专利技术的抗生素，由于其起靶向作用的抗体模拟物仅仅需将大肠菌素引向致病菌就完成了任务，我们并不需要通过膜孔蛋白位点作用致死细菌，而是通过大肠菌素作用于细菌的生物膜，使生物膜产生离子通道导致细胞泄漏而死，传统的细菌耐药性一般通过改变膜孔蛋白的结构对抗生素进入细菌细胞内造成障碍而产生耐药性，而本专利技术仅仅需要膜孔蛋白的抗体识别位点的活性即可到达杀菌的目的，可以说，是一种声东击西的策略，即识别膜孔蛋白位点，但大肠菌素结合在细胞膜的另外一个位点形离子通道致死细菌，真正的作用位点不在Porin蛋白，因此细菌很难通过变异、进化而丢掉或改变膜孔蛋白这种生存必须的结构，因此细菌很难对本专利技术的抗生素产生耐药性。由于本专利技术根据不同细菌表面膜孔蛋白的多样性及与其识别的免疫球蛋白的多样性，根据本专利技术这一设计构思获得的新型抗生素也是多样的。 由于脑膜炎双球菌引起的脑膜炎对国内外的婴儿以及青少年的健康造成了极大的威胁，且其对目前常用药的抗药性表现非常明显，为了有效抑制该菌而使药剂量越来越高，这严重危害患者健康，因此，专利技术人采用本专利技术的构思，针对脑膜炎双球菌的膜孔蛋白Porin A的抗体，其重链肽链的PUBMED登录号为2MPA_H，轻链肽链的PUBMED登录号为2MPA_L，进行重构获得抗体模拟物，即如Seq ID No. 2所示的氨基酸序列；并可操作地连接在大肠菌素Ia的肽链的羧基端，获得具有如Seq ID No. 6所示的氨基酸序列的新型抗生素PMC-AMl0如图7所示，在脑膜炎双球菌致死量感染小鼠的存活实验中，注射本专利技术抗生素PMC-AMl的小鼠的8天存活率为90%，说明本专利技术的抗生素比现用抗生素青霉素、庆大霉素等具有无法比拟的抗菌活性和体内保护效果；同时，通过杀菌效果比较，如图6A所示，比较本专利技术的抗生素PMC-AMl与头孢它啶、氨苄青霉素对脑膜炎双球菌的最低抑菌浓度(MIC值)，实验结果显示PMC-AMl的MIC O. llnMol，头孢它啶的MIC 3. 02nMol，氨苄青霉素的MIC1. 35nMol ;说明其杀菌能力明显高于目前常用于抑制脑膜炎双球菌的抗生素。专利技术人用本专利技术的新型抗生素PMC-AMl对其他目前产生耐药性严重的致病菌进行试探本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种含抗体模拟物的新型抗生素，由大肠菌素El、la、Ib、A、B、N或其水性孔道结构域及共价连接在所述大肠菌素或其水性孔道结构域的肽链羧基端的抗体模拟物构成，所述抗体模拟物是由免疫球蛋白的VhCDRI的羧基端连接VhFR2的氨基端，VhFR2的羧基端再连接VlCDR的氨基端构成；所述免疫球蛋白特异性识别细菌膜孔蛋白。2.根据权利要求I所述的新型抗生素，所述细菌指脑膜炎双球菌，所述膜孔蛋白指脑膜炎双球菌表面的膜孔蛋白PorA。3.根据权利要求2所述的新型抗生素，所述免疫球蛋白指在具有PUBMED登录号为2MPA_H所记载的氨基酸序列的肽链与具有登录号为2MPA_L所记载的氨基酸序列的肽链共价结合而得的抗体蛋白。4.根据权利要求I或2或3所述的新型抗生素，所述大肠菌素为la。5.一种肽链分子，其特征在于由大肠菌素El、la、Ib、A、B、N或其水性孔道结构域的肽链及共...
【专利技术属性】
技术研发人员：丘小庆，
申请(专利权)人：畿晋庆堂国际生物技术有限公司，
类型：发明
国别省市：
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