[发明专利]碱性抗菌肽及其靶向设计和应用

说明书

本发明属于生物技术领域，公开了碱性抗菌肽及其靶向设计和应用，所述碱性抗菌肽由至少一种碱性氨基酸和一种或两种疏水氨基酸组成，所述碱性抗菌肽的氨基酸的个数为12～24个，其中，碱性氨基酸的比例大于33.3%，并对大肠杆菌、绿脓杆菌、金黄色葡萄球菌、多重耐药性金黄色葡萄球菌、酿酒酵母等具有广谱的抑菌作用；将上述碱性抗菌肽制成靶向抗菌肽，所述靶向抗菌肽在0.1mM杀肺癌细胞的效率高达100.3%；本发明所述抗菌肽或靶向抗菌肽可用于抑菌和抗癌，可广泛用于医疗、农业、食品防腐剂等领域。

技术领域

本发明涉及生物技术领域，更具体地，涉及碱性抗菌肽及其靶向设计和应用。

背景技术

抗生素(antibiotics)是一类天然或人工合成的化合物，能够杀死细菌或者可以抑制细菌的生长。随着科学技术的不断发展，抗生素的定义也不断被扩充，其中抗微生物，包括抗真菌等化合物都被纳入到抗生素的范围。

人类自1940年发现第一种抗生素青霉素(penicillin)并将其应用于临床之后，就开始了抗生素治疗的新时代。许多曾经严重危害人类生命健康的感染性疾病因抗生素的使用而得到了有效的控制，并大幅降低了婴儿出生的死亡率和手术后的感染率，人类的平均寿命也得以延长15～20年。因此，各种各样的抗生素已经成为多数疾病的治疗中必不可少的药物。

然而，随之而来的是抗生素的滥用导致的严重的问题：抗生素的耐药性(Drugresistance)。在临床上，耐药性是指病原体及癌细胞等对化学治疗药物敏感性降低。而抗生素的耐药性主要指当微生物暴露在抗生素环境中时，仍然能够生存并进行繁殖的现象。出现耐药性的原因是，在自然选择的压力下，拥有抗性基因的菌株会成为优势菌株存活下来。这些抗性基因通常存在于质粒中，而对于微生物(尤其是细菌)，抗性基因可以通过转化、转导等现象进行转移并迅速复制，使一个菌落迅速获得抗性。

研究表明，研制一种新型抗生素大约需要十年或更长的时间，而细菌产生耐药性的时间却不足两年，新药的研制速度远远跟不上细菌耐药性产生的速度。而一旦出现拥有多种抗性基因的“超级细菌”，人们将对其无药可用。早在1976年，肺炎链球菌就被发现对青霉素产生了耐药。而在2010年在南亚地区发现的新型超级病菌NDM-1，所有现存的抗生素都对其不起作用。目前为止，NDM-1引起的疾病还找不到有效的治疗方法，而且有不断蔓延的趋势，引起了广泛关注。

因此在医疗卫生上迫切需要高效、低毒、高选择性广谱抑菌药物的研究和开发以保护人类的健康。而研究表明许多生物的基因组中也有编码抗生素的基因。这些基因编码的多为一些短肽，称为抗菌肽。抗菌肽一般携带正电荷，其具有抑菌活性强、不易产生耐药性等特点。抗菌肽一般长为10到40个氨基酸，经常形成过膜通道并经常具有溶血性、毒性，缺乏靶向抗菌抗癌特性。如果能够人工设计抗菌肽，则能够开发新的抗生素的资源，有效地解决当前医学上抗生素耐药性的问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服现有抗菌肽经常具有的溶血性、膜通透性和毒性的缺陷，提供一种碱性抗菌肽。

本发明的第二个目的是提供上述碱性抗菌肽的靶向设计方法。

本发明的第三个目的是提供一种由上述碱性抗菌肽设计得到的靶向抗菌肽，所述靶向抗菌肽可靶向抗菌、抗癌。

本发明的第四个目的是提供上述碱性抗菌肽或靶向抗菌肽的应用。

本发明的目的是通过以下技术方案予以实现的：

一种碱性抗菌肽，所述碱性抗菌肽由至少一种碱性氨基酸和一种或两种疏水氨基酸组成，其中，所述碱性抗菌肽的氨基酸的个数为12～24个，碱性氨基酸的比例大于33.3％。