[发明专利]透膜肽介导的抗细菌RNA聚合酶σ70因子基因rpoD的反义肽核酸

说明书

技术领域

本发明涉及一组透膜肽介导的抗细菌RNA聚合酶σ₇₀因子基因rpoD的反义肽核酸抗菌序列及其制备方法和治疗多重耐药菌感染的应用。

背景技术

面对耐药细菌的迅速蔓延，感染性疾病的致死率继续攀高的严峻形势，控制耐药细菌的感染造成的危害已经成为各国政府高度关注的焦点，寻找和研制有效控制耐药细菌感染的新策略和新药物，已成为当今世界各国科学家当务之急的研究目标。

经典的抗生素研发重要策略之一是从已有各种类别抗生素中研发新的衍生物。伴随着抗生素的广泛应用，越来越多的细菌对现有抗生素产生交叉耐药，采用结构修饰和改造研发新型抗生素受到限制，抗生素研发速度明显减慢。与此同时，新药研发成本越来越高，研发周期日益延长，许多制药公司逐步退出这一研发领域。美国FDA近20年来新申报和批准的抗生素数量减少了56％，在过去的40年中，全球仅有噁唑烷酮类的利奈唑胺和脂肽类的达托霉素上市成为药品。而且这些新型抗生素应用于临床后，并未避免耐药性的产生，细菌很快对这些抗生素产生了新的耐药性。当前抗生素耐药菌株的出现速度已经远远超过了研发新抗生素的速度。为了有效对抗日益严重的细菌耐药，必须寻找新的突破口。

反义抗菌剂突破以细菌蛋白为靶点的经典研究思路，根据致病菌体内基因组学相关信息、以细菌体内增值、致病性、耐药相关基因为靶点，从阻断相关基因的表达入手，进而达到抑制或杀灭细菌的作用，为抗耐药菌治疗带来了新的希望。与经典的抗生素相比较，反义抗菌剂具备以下突出的优点：①以细菌基因为靶点，选择性高；②应用过程中细菌生存选择压力低，不易产生耐药性；③靶点为致病基因，其作用不受基因点突变的影响，不会产生交叉耐药性；④靶点明确，研发成本低。因而反义抗菌剂被认为是被对抗耐药细菌最有希望的突破口，代表着21世纪分子治疗领域革命性的进展。

在硫代反义寡合苷酸、脱氧核酶、肽核酸(peptide nucleid acid，PNA)、磷酰二胺吗啉代寡核苷酸(PMO)等众多反义分子中，第三代反义分子PNA是较理想的反义抗菌剂先导化合物。PNA具有特异性强、与靶mRNA亲和性高、通透性好、体内和细胞内稳定性、半衰期长和毒性低等优点。新近的研究显示，由透膜肽(cell penetrating peptide，CPP)介导的靶向特定基因的PNA能够选择性抑制大肠埃希菌、肺炎克雷伯菌、金黄色葡萄球菌、肠球菌、分枝杆菌等细菌体内生存相关基因acpP、gyrA、rnpB、fmhB、inhA和rRNA，以及耐药相关基因blaZ、vanA等的表达，进而抑制或杀灭细菌，其抗菌作用可以持续11个小时，细胞内半衰期可长达48小时。

细菌RNA聚合酶(RNAP)是催化转录合成RNA的重要酶，关闭该基因表达，细菌就会死亡，因而RNAP是很多抗生素作用的靶点。然而目前几乎所有临床常用的作用于RNAP的抗生素均出现耐药，一些以RNAP为靶点的新型药物尚在研究阶段便出现天然耐药细菌。细菌RNAP由α2ββ’4个亚基和σ因子组成。目前几乎所有以RNAP为靶点的抗生素均作用于β或β’亚基，而β和β’亚基又是最易发生突变的亚基，这两个亚基突变是导致多数抗生素耐药，以及不同种类抗生素间发生交叉耐药的主要机理机制。σ₇₀因子广泛分布于细菌体内，主要功能识别启动子，促使DNA解链，启动RNA转录等重要功能，σ因子缺失会导致转录停止，进而细菌死亡。σ₇₀因子的基因序列高度保守，除位于1.2和2.1区域之间的非保守区域外，其各区域的基因序列很少发生突变，因此是理想的反义药物的靶点，目前尚选择性无作用于σ₇₀因子抗菌剂。采用反义策略，设计针对σ₇₀因子基因的反义药物，将是反义抗菌剂研究领域新的突破口。

发明内容

本发明需要解决的技术问题之一是提供一组新型透膜肽介导的抗细菌RNA聚合酶σ₇₀因子基因rpoD的反义肽核酸序列。

本发明需要解决的技术问题之二是提供一组新型透膜肽介导的抗细菌RNA聚合酶σ₇₀因子基因rpoD的反义肽核酸序列的制备方法。

本发明需要解决的技术问题之三是公开所述透膜肽介导的抗细菌RNA聚合酶σ₇₀因子基因rpoD的反义肽核酸序列的应用。