[发明专利]一种抗结核分枝杆菌的靶点及其应用

说明书

本发明公开了一种抗结核分枝杆菌的靶点及其应用，属于细胞生物学领域。本发明首次发现位于PknG上的如SEQ ID NO.1所示类泛素结构域，可以通过与E2相互作用抑制NF‑κB天然免疫信号通路活化从而促进结核分枝杆菌的胞内存活过程。本发明成果可为临床结核病药物的开发提供新靶点和新思路，也可以直接应用于科研领域指导开发基于PknG类泛素结构域的化学抑制剂、多肽等商业化产品。

技术领域

本发明涉及一种抗结核分枝杆菌的靶点及其应用，属于细胞生物学领域。

背景技术

结核病(Tuberculosis,TB)是由结核分枝杆菌(Mycobacterium tuberculosis，Mtb)引起的一种古老疾病，它致今仍是严重威胁全球人类健康的传染病之一。以往研究结果表明：结核分枝杆菌分泌的真核样丝氨酸/苏氨酸激酶(PknG)进入细胞后可以通过调控宿主天然免疫反应促进病原菌的胞内存活。与野生型Mtb相比，敲除了PknG的Mtb在巨噬细胞内的存活能力显著下降，但PknG调控宿主天然免疫的具体分子机制尚不清楚。

发明内容

本发明通过生物信息学分析等手段发现，Mtb PknG中存在一个与真核细胞内泛素蛋白结构类似的全新结构域：类泛素结构域。并进一步通过预测及实验证实该结构域与真核细胞中的泛素结合酶E2相互作用扰乱宿主的天然免疫信号通路，进而促进结核分枝杆菌的胞内存活。经分析发现，该结构域主要存在于结核分枝杆菌中，而在人体有益菌中并不存在。因此，类泛素结构域可作为潜在的抗结核药物新靶点。以该结构域为靶点研究的抑制剂或药物可以有效的抑制结核分枝杆菌与宿主的相互作用，从而抑制结核分枝杆菌的胞内存活；同时该类抑制剂或药物可以特异性对结核分枝杆菌发挥抑制作用而不影响体内益生菌的存活。

本发明要解决的第一个技术问题是提供一种PknG蛋白结构域，所述结构域含有：

(1)SEQ ID NO.1所示的氨基酸序列；

(2)在(1)所示序列基础上突变除第51位氨基酸以外的氨基酸位点、且具有与(1)90％以上相似性并具有E2或泛素结合活性的(1)的衍生多肽或其类似物。

本发明的第二个目的是提供所述PknG蛋白结构域在制备致病菌抑制剂方面的应用。

在本发明的一种实施方式中，所述PknG蛋白结构域来源于结核分枝杆菌。

在本发明的一种实施方式中，所述致病菌包括但不限于结核分枝杆菌、链霉菌。

本发明的第三个目的是提供所述PknG蛋白结构域在制备抗结核病药物方面的应用。

在本发明的一种实施方式中，所述应用是指，将SEQ ID NO.1所示的PknG蛋白结构域作为药物作用靶点，制备可与之靶向结合的药物。

在本发明的一种实施方式中，所述药物具有与SEQ ID NO.1所示氨基酸序列第51位谷氨酸，或含有第51位谷氨酸的氨基酸序列的结合力。

本发明的第四个目的是提供一种筛选抗结核药物的方法，所述方法应用SEQ IDNO,1所示的结构域，能够与该结构域结合的药物即为筛选的目标药物。

有益效果：本发明提供的类泛素结构域可作为抗结核药物的新靶点，同时以该结构域为靶点设计的抗结核药物可以特异性对结核分枝杆菌存活发挥抑制作用，而不影响体内益生菌的存活。

附图说明

图1为PknG与多种泛素结合酶E2蛋白相互作用效果图；

图2(A)为类泛素结构域与泛素结合酶E2互作能力；类泛素结构域与泛素结合酶E2互作的关键位点；其中，PknG-GFP，带有GFP标签的PknG；PknG(140-234)-GFP，带有GFP标签类泛素结构域的PknG蛋白；PknG△(140-234)-GFP，带有GFP标签类泛素结构域140-234氨基酸缺失的PknG蛋白；