[发明专利]一种转抗菌肽PR39基因小鼠

说明书

技术领域

本发明涉及基因工程领域，特别涉及一种转抗菌肽PR39基因小鼠。

背景技术

抗菌肽(Antimicrobial peptides，AMPs)是一类具有抗菌活性的小分子多肽，它是机体天然免疫防御系统的重要组成部分。研究表明，抗菌肽与抗生素相比，具有更广谱的抗菌能力，而且还具有抗病毒、抗真菌、抗癌等作用，其容易被蛋白酶解，不易在动物体内残留，不易使细菌产生耐药性，因而受到研究者的广泛关注。

抗菌肽的分类：

抗菌肽可以根据分子带电情况、结构和来源进行分类。抗菌肽根据分子带总电荷情况，可以分为阳离子抗菌肽和阴离子抗菌肽，阳离子抗菌肽占绝大部分；根据结构可以分为多种类型，其中cathelicidins和defensins为主要的两种类型；根据来源可以分为来源于昆虫、哺乳动物、两栖动物、鱼类、软体动物、甲壳类动物、植物及细菌等生物的抗菌肽。

抗菌肽的分子结构：

抗菌肽分子量较小，一般小于40kD，通常由20-60个氨基酸组成，它具有不同的分子结构，包括一、二、三和四级结构，其中二级结构包括线性α—螺旋结构、β一折叠结构、含伸展片层结构和环形结构等4种类型的抗菌肽。抗菌肽的分子结构决定其分子活性，其中抗菌肽所带的电荷数、分子结构中的保守序列、α—螺旋结构、二硫键等是影响其活性的重要因素。

抗菌肽的作用机制：

抗菌肽具有广谱抗菌活性，能有效地抑制细菌(包括革兰氏阳性细菌和革兰氏阴性细菌)，不损伤真核细胞。抗菌肽的抗菌机制主要是以作用于细菌细胞膜为主，少数抗菌肽还可以通过抑制细菌DNA、RNA和蛋白质的合成来杀灭细菌。抗菌肽作用于细菌细胞膜包括两种方式：(1)膜破坏性模式(membrane disruptive)即溶解细菌的细胞膜；(2)非膜破坏性模式(non-membrane disruptive)即改变细菌细胞膜的通透性。

抗菌肽通过与病原菌之间的静电作用吸附到病原菌细胞膜上。细菌细胞膜含有较多的磷脂，故而带负电荷，通常与阳离子抗菌肽能更快更好地吸附。研究表明，抗菌肽的吸附作用还与本身分子长度紧密相关，分子结构中肽链越长，结合到细菌细胞膜上的难度越大。相较而言，小分子结构的抗菌肽更易发挥抗菌活性。因此，有研究人员尝试减少长链抗菌肽的肽链长度，使其更易结合到细菌细胞膜上，但此种做法可能会破坏抗菌肽的二级结构，从而影响其溶解细菌细胞膜的功能。

抗菌肽在生物医药及畜牧业中的应用：

随着研究的进步，抗菌肽作为动物机体免疫体系中重要的组成部分，它在生物医药及畜牧业均显示出巨大的应用前景。目前，在人类医学领域中，研究人员已将动物源抗菌肽用于临床试验。结肠炎临床模型治疗研究证明，cathelicidins抗菌肽具有纤维修复作用，可用于炎症性肠病的治疗。在小鼠结核病临床模型治疗研究中，人源抗菌肽LL-37通过滴鼻的方式用于小鼠肺部感染，结果表明LL-37可以抵抗结核病。

在畜牧养殖中，长期以来滥用抗生素导致耐药性细菌的产生及畜禽体内药物残留，给人类健康造成了严重威胁，使得抗菌肽替代抗生素药物的研发受到高度重视。近年来，动物源抗菌肽在畜牧养殖中的应用研究主要包括以下两种：(1)作为饲料添加剂提高动物机体免疫力，促进动物体生长。如研究表明在仔猪饲粮中添加抗菌肽，能够改善饲料利用率，促进仔猪生长，同时还可以提高免疫力。将猪小肠抗菌肽注射到SPF级鸡肌肉中，可以显著提高饲料利用率，提高小肠免疫活性细胞数量，增强肠道的屏障功能。(2)作为药物对动物疾病进行预防和治疗。使用来源于绵羊白细胞的抗菌肽做抑菌活性试验，发现其对猪源致病菌有很好的抑制效果。在感染猪繁殖与呼吸综合征病毒的Marc-145细胞系和猪肺泡巨噬细胞的培养液中连续添加36小时的抗菌肽PG-1，可以明显抑制该病毒的感染和复制。

抗菌肽PR-39是最早从猪小肠的上部分离得到的Cathelicidin家族中的小分子抗菌肽，随后通过cDNA克隆表明PR-39也在猪骨髓原代细胞中表达，且以前肽形式储存在中性粒细胞中。

抗菌肽PR39的分子结构特点：