[发明专利]一种细菌ATP合酶的结合结构域

说明书

本发明提供了分离的突变atpE蛋白，并从所述突变atpE蛋白中 鉴别了一种ATP酶结合结构域。本发明也提供了相关核酸、载体、 宿主细胞、药用组合物和产品。本发明进一步提供了确定试验化合 物是否与atpE蛋白相互作用(即是否与本发明的ATP酶结合结构域 相互作用)的方法，也提供了包含所述试验化合物的药用组合物，具 体的，所述试验化合物被用作抗微生物药，更具体来说用作抗分枝 杆菌药，尤其被用以治疗患结核的患者。

发明背景

在全世界成人死亡原因中结核(TB)排名前列(次于AIDS)，每年 导致2-3百万成人死亡，并且是减少全球贫困和疾病工作的关键性 障碍(1)。引起该病重新泛滥的因素包括，许多国家在实施抗结核计 划中遇到的困难，免疫抑制人数的迅速增加(主要由于HIV感染)， 以及进出结核高发区的人群流动。TB和HIV在双重感染人群中互 相促进传染一目前有1100万人-不仅提高发病率也提高了死亡率 (2，3)。另外在HIV感染者的致死原因中，TB也排名前列(4)。

尽管第一线抗TB药物能取得90％以上的有效率，但它们的复 杂性会在缺乏适当医疗措施和抗TB计划时引起差药物依从性(poor compliance)，并从而引起抗性(5)。结核病菌的多重药物抗性(MDR) 菌株会使得治疗变得非常复杂(6)。全球结核药物开发联盟(The Global Alliance for TB Drug Development)已经指出，任何新的治疗方法都必 须具有以下三种相对于已有治疗方法的优势中的至少一种：缩短或 简化有效TB疗法；提高针对MDR菌株的效率；改进潜在TB感染 形式的治疗。这种新药能够极大地改善病人的依从性，从而降低TB 治疗计划(例如世界卫生组织的现代结核病控制策略(Directly Observed Treatment Short-course(DOTs))(7))的成本。

当前处于研发期和临床使用期的新型抗TB候选药物很可能来 自现有的药物家族(例如莫西沙星)，或者来自第一线药物的类似物例 如MJH-98-1-81(来自异烟肼)、噁唑烷酮类，和利福喷丁(一种非常 类似利福平的物质)(8)。尽管这些药物可能是有效的，但结构类似物 只能暂时解决抗性问题(9)，因为它们的作用机制与现有药物家族一 致。

总体上抗生素通常通过特定机制来抑制细菌代谢从而抑制细菌 的复制。例如异烟肼对合成枝菌酸的酶作用机制进行干扰，其中枝 菌酸是细胞壁的必需成分，而利福平则对细菌的DNA转录机制加以 干扰。因此人们热衷于探索新的方法来鉴别新型抗TB化合物，与 已知药物相比，这些化合物靶作用于分枝杆菌细胞生长和复制过程 中不同的特定方面。

发明概述

本发明提供了分离的突变atpE蛋白，其氨基酸序列选自(SEQ ID No.1)、(SEQ ID No.2)、(SEQ ID No.3)、(SEQ ID No.4)和(SEQ ID No.5)，和分离的突变atpE蛋白的编码核酸序列，选自(SEQ ID No.6)、(SEQ ID No.7)、(SEQ ID No.8)、(SFQ ID No.9)和(SEQ ID No.10)，以及包含瞬时表达核酸的载体。在一个具体实施方案中突 变atpE蛋白的氨基酸序列为SEQ ID No.2，而其编码核酸序列由SEQ ID No.7组成。

本发明还提供了宿主-载体系统，其中包括具有瞬时表达载体的 细胞。

本发明也提供了包含突变atpE蛋白的分离的细胞，其中所述蛋 白使得这些细胞具有抗微生物药的抗性。

本发明也提供了鉴别抗微生物化合物的方法，其步骤包括：

(a)在生理条件下使试验化合物与表达atpE蛋白的细胞相接触；

(b)确定此试验化合物是否与该atpE蛋白相互作用。

本发明也提供了评价试验化合物与atpE蛋白相互作用潜力的方 法，其步骤包括：

(a)使用分子建模(molecular modeling)技术来建立atpE蛋白的三 维结构；

(b)使用计算方法在试验化合物和atpE蛋白三维结构间进行契合 操作；和

(c)分析契合操作结果，以量化试验化合物和atpE蛋白三维结构 间的联系。