[发明专利]杀灭革兰氏阳性菌的酶抗生素及其制备、用途

说明书

技术领域

本发明属于微生物化学领域，涉及一种杀灭革兰氏阳性菌的酶抗生素及其制备、用途。

背景技术

猪链球菌是一种人兽共患病原菌，可引起人脑膜炎、仔猪脑膜炎、败血症、关节炎、心内膜炎等疾病，严重的可致人死亡。现已发现该菌荚膜抗原血清型有35种以上，大多数致病性血清型在1-9型，其中猪链球菌2型为最常见和毒力最强的血清型，流行最广，对猪的致病力也最强，给养猪业造成巨大的经济损失，在公共卫生方面，对相关从业人员的生命安全构成严重威胁。目前，对于猪链球菌病的治疗主要是抗生素治疗。近几年由于养殖过程中抗生素的滥用，导致细菌的耐药性也逐渐加剧，因此抗生素治疗已面临巨大的挑战。

同样，金黄色葡萄球菌也是一种人兽共患病原菌，可致人和动物的多种疾病。多重耐药性金黄色葡萄球菌呈全球性扩散、传播，严重威胁着人类健康。由于金黄色葡萄球菌不断进化，对抗生素的耐药性越来越强，它的高扩散性和高致病性，已经导致世界各国出现越来越多的临床病例难以治愈，因而对人类健康的威胁也越来越大。因此，在抗生素对耐药性金黄色葡萄球菌无能为力的情况下，亟需一种全新的抗菌制剂来防控其感染与传播。

通过细菌基因组的分析，发现在细菌的全基因中还有很多基因的功能未知，有的大概预测了某个基因的功能，但并没有被开发利用。这些基因有的是细菌本身具有的，有的是细菌在漫长的进化过程中通过一些特定的基因重组事件获得的外源基因或构件。其中细菌中原噬菌体基因组构件的存在就是一个典型的基因重组案例，原噬菌体不但能够介导宿主菌生物学特性的改变，还能够影响宿主菌的繁殖周期，决定宿主菌的溶原和裂解状态。在裂解过程中噬菌体在感染细菌后期表达一类细胞壁水解酶，该酶可通过特异性水解氨基糖之间的糖苷键，即细胞壁肽聚糖上的酰胺键或肽内氨基酸残基间的连接键，达到裂解细菌的目的，因此也称为酶抗生素。与抗生素相比，这类水解酶特异性强，且不易使细菌产生抗性，也不会对宿主产生不良影响，是解决现在日趋严重的细菌耐药性的一种可行性方法。然而目前所挖掘的具有实用性的水解酶还寥寥无几，且大多数这类酶活性低或难以大批量生产，特别是同时能特异性裂解多重耐药的链球菌和金黄色葡萄球菌的酶抗生素还未见报道，本发明的突出优势就是解决了以上这几个问题。

本发明通过基因筛选、克隆和表达获得了一种重组蛋白质，通过生物活性的检测，确定其对链球菌和金黄色葡萄球菌的裂解活性、裂菌谱以及裂菌效率，并优化了保持该重组蛋白最佳活性的缓冲液、pH值、保存温度等，确定该重组蛋白为特异、高效裂解多种血清型的猪链球菌、马链球菌兽疫亚种及金黄色葡萄球菌的新型生物制剂。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术中的缺陷，提供一种杀灭革兰氏阳性菌的酶抗生素及其制备、用途；具体是一种能够高效杀灭多种血清型猪链球菌、马链球菌兽疫亚种及多重耐药的金黄色葡萄球菌的革兰阳性菌的酶抗生素的筛选、制备、生物特性、裂菌方法、裂菌条件优化及用途。本发明从猪链球菌基因组中筛选具有特定裂菌作用的基因，通过构建原核表达载体，获得具有裂菌活性的重组表达产物，确定其抗菌活性、裂菌谱、裂菌效率，以及影响表达产物活性的最优裂解条件，提供一种能够高效裂解多种血清型的多重耐药的猪链球菌、马链球菌兽疫亚种及金黄色葡萄球菌的新型裂菌制剂、用途。

本发明的目的是通过以下的技术方案实现的：

第一方面，本发明涉及一种氨基酸序列如SEQ ID NO.1所示的蛋白质。该蛋白质，能够高效裂解多种血清型多重耐药的猪链球菌、马链球菌兽疫亚种及金黄色葡萄球菌，因此也称酶抗生素。

第二方面，本发明涉及一种编码如上述蛋白质的核苷酸。

优选地，所述核苷酸的序列如SEQ ID NO.2所示。

第三方面，本发明涉及一种上述蛋白质的制备方法，包括如下步骤：

步骤一：根据最新文献，在GenBank检索相应的基因序列，分析可疑编码裂解酶的基因，设计引物，以猪链球菌菌株基因组DNA为模板，采用PCR技术扩增相应的基因片段，片段大小为738bp；

步骤二：采用原核表达系统pET-28a(+)，将步骤一扩增所得DNA序列构建重组质粒pET-28a(+)-LySS7；

步骤三：将步骤二的重组质粒转化到表达载体(大肠杆菌BL21(DE3))中，筛选阳性克隆进行蛋白的诱导表达和鉴定，获得重组蛋白LySS7，重组蛋白分子量为29.8kDa；

步骤四：采用平板裂解实验，以一株猪链球菌2型为裂解菌，确定步骤三获得的重组蛋白LySS7的裂菌特性；