[发明专利]一种中国大鲵Cathelicidin‑ME2抗菌肽及其编码序列和用途

说明书

技术领域

本发明属于基因工程技术领域，具体涉及一种中国大鲵Cathelicidin-ME2抗菌肽，编码该抗菌肽的基因序列以及该抗菌肽的用途。

背景技术

由于抗生素的乱用与滥用，许多细菌产生了耐药菌株，而新型抗生素的研发速度又不够快，因此新抗生素研发与抗菌需求之间的矛盾日益突出。另外，抗生素在畜产品中的残留问题也越来越引起人们的重视，它直接危害到了人类的健康。抗菌肽独特的抗菌机理为这一问题的解决提供了可能，因此极有希望被开发成为一类新型的高效抗菌药物。

抗菌肽是存在于动物体内的一类具有广谱抗菌活性的多肽，也是先天免疫系统中重要的组成部分。到目前为止，人们已经从哺乳动物、昆虫及两栖动物中发现了几百种抗菌肽，并对其结构、活性、作用机理等做了大量的研究，发现抗菌肽抗菌活性高，抗菌谱广，作用机理与普通抗生素通过抑制蛋白的合成来达到杀菌效果的特点有很大的不同，它们是通过破坏细菌的细胞膜来致死细菌的，因此不易产生耐药性。大多数的抗菌肽都具有以下特点：分子量小，热稳定性好，带有正电荷，并且是两性分子。根据抗菌肽的这些特征，人们将抗菌肽分成两大类：defensins(防御素)和Cathelicidins（抗菌肽）。

Cathelicidin这一名词从1995年开始被用来描述具有Cathelin和C端抗菌肽两种结构域的分子。由于Cathelicidin家族成员多种多样，其抗菌机制不尽相同。它们对细菌、真菌、病毒和寄生虫的感染都具有抵抗作用，要么直接杀死病原体，要么通过结合内毒素而减轻因病原微生物感染引起的各种生物学效应。其中最主要的机制之一是Cathelicidin能够在病原体的质膜表面形成跨膜离子通道，造成细胞内容物的渗出从而导致细菌的死亡。Cathelicidin具有强大的结合细菌脂多糖（LPS）的能力。在与细菌胞浆膜磷脂分子吸附而结合在脂质膜上之后，Cathelicidin分子聚集成团，其疏水端借助分子中柔性的连接结构插入到质膜中，而亲水端指向膜的内部以形成跨膜离子通道，能允许多种物质包括疏水复合物、小分子通过。于是膜的完整性受到破坏，胞内离子大量丢失，最终导致细菌的死亡。平面磷脂双层的试验表明：质膜通透性的改变可能是由于通道的形成而导致的。具有α螺旋结构的Cathelicidin家族肽，能够快速地渗入到敏感菌的质膜中，从而改变其通透性，而在杀菌浓度下，内膜的完整性被破坏，导致细胞呼吸显著减少，细菌随之死亡。除了抗菌活性以外，Cathelicidin还具有其他重要的生物学功能，包括促进创伤修复、作为化学引诱剂召集炎症细胞到达炎症部位、诱导血管生成、结合内毒素以及诱导细胞溶解等。Cathelicidin的这些生物学效应增强了宿主的防御机制，促使机体能够从病原体感染中恢复过来。

为了能够抵御外来压力，在长期的演化过程中，中国大鲵进化出了大量抗菌肽类物质。目前发现的中国大鲵抗菌肽对大肠杆菌、肺炎双球菌等菌株具有一定的抑菌作用，但对哺乳动物正常的组织细胞不存在毒害作用，其作为抗生素类药物的替代品，在临床、食品以及饲料业具有很高的应用价值。从中国大鲵体中直接提取抗菌肽方法复杂，产量甚微；采用化学合成法制备抗菌肽成本太高，均无实际应用的可能。因此利用基因重组技术在微生物中直接表达鳄鱼抗菌肽便成为解决这一问题的出路。

发明内容

针对上述现有技术中的缺陷，本发明的一个目的在于提供一种中国大鲵Cathelicidin-ME2抗菌肽，本发明的另一目的在于提供一种编码该抗菌肽的基因序列以及该抗菌肽的用途。

一方面，本发明提供了一种中国大鲵Cathelicidin-ME2抗菌肽，其特征在于所述抗菌肽的氨基酸序列如SEQ ID NO：1所示；

第二方面，本发明提供了还一种编码Cathelicidin-ME2抗菌肽的基因，其特征在于所述基因的碱基序列如SEQ ID NO:2 所示。

第三方面，本发明还提供了还一种重组表达载体，其特征在于所述重组表达载体含有权利要求3所述的碱基序列。

第四方面，本发明还提供了一种基因工程化的宿主细胞，其特征在于所述宿主细胞含有权利要求4所述的重组表达载体。

优选地，所述的基因工程化的宿主细胞是将权利要求4所述的重组表达载体转化枯草芽孢杆菌而得到的。

第五方面，本发明还提供了一种制备中国大鲵Cathelicidin-ME2抗菌肽的方法，其特征在于所述抗菌肽通过基因重组方法生成。基因重组方法包括以下步骤：

1）在适当的培养基中，将权利要求4所述的重组表达载体转化或转染宿主细胞；