一种来源于小马岛猬的抗菌肽及其制备方法和应用

    专利2025-03-02  7


    本发明属于生物医药,具体涉及一种来源于小马岛猬(echinopstelfairi)的抗菌肽及其制备方法和应用。


    背景技术:

    1、幽门螺杆菌是一种呈螺旋形的革兰氏阴性细菌,存在于胃的黏膜层或者粘附于胃的上皮细胞,其传播性很强,感染与慢性胃炎、消化性溃疡、胃癌和粘膜相关淋巴组织淋巴瘤密切相关。世界上50%的人感染了幽门螺杆菌(tshibangu-kabamba e,yamaokay.helicobacter pyloriinfection and antibiotic resistance-from biology toclinical implications.nat rev gastroenterol hepatol.2021;18(9):613-629),我国的平均感染率为44%。根除治疗可以减少传播,并预防胃癌的发展,降低其他相关疾病发生的风险。然而由于抗生素耐药问题严重,导致根除治疗的失败率变高。因此,抗生素耐药性问题已成为成功根除幽门螺杆菌的关键。

    2、抗菌肽作为一种几乎可以由所有生物体产生的小分子多肽,有特异性好、生物活性高、不良反应少等优点,并且促使膜解体,这样独特的作用机制决定了抗菌肽不易产生耐药性。但是多肽类药物的缺点也是显而易见的,其中对胃蛋白酶的稳定性差,口服生物利用度低,是影响其发挥有效抗菌活性的主要原因。

    3、近些年来,多肽自组装、肽链修饰及非天然氨基酸替换等众多方法被用于提高抗菌肽对蛋白酶的稳定性,但是这些化学修饰方法通常会引发多肽毒性和合成成本的提升,制约了抗菌肽的广泛应用。


    技术实现思路

    1、发明目的:本发明目的在于针对现有技术的不足,提供一种来源于小马岛猬的抗菌肽及其制备方法和应用。本发明抗菌肽尤其对幽门螺杆菌具有强效的抑制作用和杀菌作用,对红细胞几乎没有溶血,且在模拟胃液中有很强的抗胃蛋白酶酶解能力。因此,本发明抗菌肽能够用于制备抗细菌感染药物,可为幽门螺杆菌的清除增加一种多肽类药物。

    2、技术方案:本发明的目的通过下述技术方案实现:

    3、本发明提供了一种来源于小马岛猬的抗菌肽,其氨基酸序列如seq id no.3所示:

    4、seq id no.3:lkkiwkkikrwvkkll。

    5、本发明还提供了所述抗菌肽的制备方法,以多肽et-16为模板,将其中的甘氨酸和苏氨酸突变成色氨酸,天冬氨酸突变成精氨酸,采用固相化学合成法体外合成后,得到所述抗菌肽,所述多肽et-16的氨基酸序列如seq id no.2所示:

    6、seq id no.2:lkkigkkikdtvkkll。

    7、本发明还提供了一种具体地所述抗菌肽的制备方法,包括以下步骤:

    8、步骤一、以人来源cathelicidin家族抗菌肽前体序列ll-37(accession:np_004336)为模板,在ncbi网站上使用在线工具“blast”对小马岛猬的蛋白组数据库进行检索,得到来自该物种的cathelicidin家族抗菌肽前体序列。与其他已知的cathelicidin家族抗菌肽前体序列共同导入mega 11软件进行多序列比对,验证cathlin区域的保守序列,同时预测弹性蛋白酶的氨基酸残基切割位点,确定成熟肽序列,得到多肽et-cath,其氨基酸序列如seq id no.1所示:

    9、seq id no.1:prglrktlkkigkkikdtvkkllpkkpimigyskrf。

    10、步骤二、通过阳离子抗菌肽的净电荷、疏水性和疏水力矩三个关键理化参数为标准,运用heliquest在线分析工具(https://heliquest.ipmc.cnrs.fr/cgi-bin/computparams.py),以16个氨基酸为一个单元,筛选整体疏水性大于0.1,疏水力矩大于0.5,净电荷大于5的单元序列,从而截取到et-cath第8位氨基酸到第23位氨基酸之间的序列得到多肽et-16;

    11、步骤三、以多肽et-16为模板,将其中的甘氨酸和苏氨酸突变成色氨酸,天冬氨酸突变成精氨酸,得到所述抗菌肽,即多肽et-r2w;

    12、突变后的疏水性氨基酸选择色氨酸,其优势在于色氨酸相比于其他疏水性氨基酸疏水性更强,更有助于抗菌肽抗菌活性的提升;

    13、将天冬氨酸突变成精氨酸的目的在于防止胃蛋白酶对未替换的天冬氨酸的c端肽键进行切割,同时提供更多的净正电荷,增强抗菌肽与细菌膜表面负电荷的静电相互作用;

    14、步骤四、采用固相化学合成法体外合成,完成多肽et-r2w的制备。

    15、本发明还提供了所述的抗菌肽在制备抗细菌感染药物中的应用。

    16、所述细菌包括革兰氏阴性细菌。

    17、其中,所述革兰氏阴性细菌包括幽门螺杆菌、大肠杆菌、铜绿假单胞菌、肺炎克雷伯菌或鲍曼不动杆菌中的一种或多种。

    18、进一步地,所述幽门螺杆菌包括克拉霉素和阿莫西林耐药的幽门螺杆菌、克拉霉素耐药的猫螺杆菌或临床驯化的幽门螺杆菌中的一种或多种。

    19、本发明还提供了所述的抗菌肽在制备治疗幽门螺杆菌感染引起的胃肠道疾病的药物中的应用。

    20、本发明还提供了一种抗细菌感染药物,所述抗细菌感染药物的有效成分包括所述的抗菌肽。

    21、所述药物可以为口服制剂。这突破了抗菌肽的给药方式的限制,用于口服给药,在治疗幽门螺杆菌的感染方面具有潜在意义。

    22、所述抗菌肽的mic和mbc值均在2~8μg/ml。

    23、有益效果:

    24、本发明未进行复杂的化学修饰或非天然氨基酸取代,产生了对胃蛋白酶的抗性;对制备的抗菌肽(即多肽et-r2w)进行抗幽门螺杆菌活性、溶血活性、抗胃蛋白酶酶解能力测定,发现抗菌肽et-r2w对克拉霉素和阿莫西林耐药的幽门螺杆菌、克拉霉素耐药的猫螺杆菌以及临床驯化的幽门螺杆菌等多株幽门螺杆菌都有强效的抑制作用和杀菌作用,对红细胞几乎没有溶血,且在模拟胃液中有很强的抗胃蛋白酶酶解能力,具有极大的应用潜力。因此,本发明抗菌肽能够用于制备抗细菌感染药物,用于制备治疗幽门螺杆菌感染引起的胃肠道疾病的药物。



    技术特征:

    1.一种来源于小马岛猬的抗菌肽,其特征在于,其氨基酸序列如seq id no.3所示。

    2.根据权利要求1所述的抗菌肽的制备方法,其特征在于,以多肽et-16为模板,其氨基酸序列如seq id no.2所示,将其中的甘氨酸和苏氨酸突变成色氨酸,天冬氨酸突变成精氨酸,采用固相化学合成法体外合成后,得到所述抗菌肽。

    3.权利要求1所述的抗菌肽在制备抗细菌感染药物中的应用。

    4.根据权利要求3所述的应用,其特征在于,所述细菌包括革兰氏阴性细菌。

    5.根据权利要求4所述的应用,其特征在于,所述革兰氏阴性细菌包括幽门螺杆菌、大肠杆菌、铜绿假单胞菌、肺炎克雷伯菌或鲍曼不动杆菌中的一种或多种。

    6.根据权利要求5所述的应用,其特征在于,所述幽门螺杆菌包括克拉霉素和阿莫西林耐药的幽门螺杆菌、克拉霉素耐药的猫螺杆菌或临床驯化的幽门螺杆菌中的一种或多种。

    7.权利要求1所述的抗菌肽在制备治疗幽门螺杆菌感染引起的胃肠道疾病的药物中的应用。

    8.一种抗细菌感染药物,其特征在于,所述抗细菌感染药物的有效成分包括权利要求1所述的抗菌肽。

    9.根据权利要求8所述的抗细菌感染药物,其特征在于,所述药物为口服制剂。

    10.根据权利要求8所述的抗细菌感染药物,其特征在于,所述抗菌肽的mic和mbc值均在2~8μg/ml。


    技术总结
    本发明公开了一种来源于小马岛猬(Echinops telfairi)的抗菌肽及其制备方法和应用。本发明抗菌肽的氨基酸序列如SEQ ID No.3所示,其对革兰氏阴性的细菌具有良好的抗菌活性,对幽门螺杆菌感染的小鼠具有较好的治疗作用。同时该抗菌肽具有良好的胃蛋白酶稳定性、低溶血活性和低细胞毒性,可用于口服给药途径。因此,本发明抗菌肽能够用于制备抗细菌感染药物,用于制备治疗幽门螺杆菌感染引起的胃肠道疾病的药物。

    技术研发人员:马菱蔓,李超,杨佳惠,伍绍举,何林清,郭曼,周长林
    受保护的技术使用者:中国药科大学
    技术研发日:
    技术公布日:2024/4/29
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