[发明专利]一种非蛋白氨基酸抗菌肽及其应用

说明书

技术领域

本发明属于抗菌肽领域，特别是一种人工设计的非蛋白氨基酸抗菌肽及其应用。

背景技术

当前抗菌药物耐药性与日增强，特别是抗生素的滥用日趋严重，人类亟需开发出一类高效、低毒、无残留的新型抗菌药物。而抗菌肽抗菌肽以其异于传统抗生素的独特的生物活性和特殊作用机制引起了人们极大关注，它具有抗菌谱广、稳定性好、副作用小、无耐药性等优点，有望克服当前抗菌药物的耐药性强、副作用大等系列难题，科学家们认为它可望成为新一代的抗菌、抗病毒、抗癌的药物。

抗菌肽(antibacterial peptides,ABP)又称为抗微生物肽(anti-microbacterial peptides,AMP)是生物体对外界病原物质侵染而产生具有抵抗外界一系列免疫应答反应的产物，消除体内突变细胞的一类生物活性小分子多肽，一般由12-50个氨基酸残基组成，含有净正电荷以及50%以上的疏水性残基。抗菌肽不仅可作用于细菌、真菌、原虫、病毒及肿瘤细胞等，同时还有增强机体免疫和加速伤口愈合的能力。抗菌肽在较大的离子强度和更低或更高的pH值条件下都有更强的稳定性。同时，具有更快速的杀菌能力，不易产生耐药性，至今未发现由抗菌肽引起的耐药性现象，而且这些天然来源的抗菌肽无致畸作用且不会产生蓄积中毒。目前，已有多种抗菌活性多肽分子设计与改造方法用于抗菌肽研究，期望在提高抗菌活性同时进一步提高其血浆中稳定性，降低毒副作用，进而为抗菌肽进入临床应用奠定基础。

发明内容

本发明的目的是提供一种非蛋白氨基酸抗菌肽，在小分子阳离子抗菌肽的设计理念基础上引入非天然氨基酸的设计方法，肽链更短，每条多肽肽链不超过4个氨基酸残基，使得合成容易；电荷高，每条设计多肽至少带两个正电荷；两亲性强，确保其具有较低溶血毒性；优势氨基酸多；且肽链末端为柔性好，疏水性强的乙苯胺化保护。（同时，通过定量构效关系分析实现其高通量筛选，节约了新型抗菌肽设计与筛选的时间和成本，提高了抗菌肽分子设计的合理性和可行性。）本发明所述的4条抗菌肽结构特异性好、体内抗酶解能力强、作用机理明确、毒副作用小、化学合成容易、具有成药潜力。本发明还提供了所述抗菌肽的应用。

为了达到以上目的，本发明采用如下技术方案：

一种非蛋白氨基酸抗菌肽，所述抗菌肽具有下列序列表中任意一个的序列：

SEQ ID NO.1:R-FPA-R-FPA-EtBn;

SEQ ID NO.2:R-BTF-R-BTF-EtBn;

SEQ ID NO.3:R-FPA-R-EtBn;

SEQ ID NO.4:R-Nag-R-EtBn。

FPA：BTF：Nag：

基于抗菌肽库的设计，综合考虑构效关系、优势氨基酸、优势位点和二级结构趋势的相关信息发现在绝大多数阳离子抗菌肽序列中，保有其正电荷的精氨酸R与贡献疏水性的色氨酸W为其最优势的氨基酸。本研究在抗菌六肽基础上进一步精简序列，只保留这两个最优氨基酸，在此基础上进行非天然氨基酸的改造和修饰最终筛选出来4条拟肽。

抗菌肽C端酰胺化的处理，有助于肽的静电荷的增加及抗菌肽的稳定性，使拟肽的阳离子性增强，增大了抗菌肽的抑菌活性和稳定性的保障。抗菌肽N端无多余的残基，也将有助于提高抗菌肽的活性。

采用标准的Fmoc固相化学合成方案，即由去保护和激活交联两个反应反复循环而最终将制备肽合成。合成的多肽粗品在高压液相色谱仪(HPLC)上进行纯化，纯化选用C18制备柱，纯度达到95%以上。纯化后的产品分别经反相液相色谱仪(RP-HPLC)和质谱(MS)进行分析分子量、电荷分布、纯度和质量的鉴定。

所述4条抗菌肽的二级结构：

SEQ ID NO.1:

SEQ ID NO.2：

SEQ ID NO.3：

SEQ ID NO.4：

抗菌肽的应用：

所述SEQ ID NO.1在抑制MRSA、金黄色葡萄球菌、大肠杆菌和铜绿假单胞菌的药物中的应用。

所述SEQ ID NO.2在抑制MRSA、金黄色葡萄球菌、大肠杆菌和铜绿假单胞菌的药物中的应用。

所述SEQ ID NO.3在抑制大肠杆菌和铜绿假单胞菌的药物中的应用。

所述SEQ ID NO.4在抑制粪肠球菌与大肠杆菌的药物中的应用。

本申请所述技术的有益效果是：