[发明专利]一组含N-甲基化氨基酸及N端脂肪酸修饰的抗菌肽类似物及其合成方法和应用

说明书

本发明公开了一组含N‑甲基化氨基酸及N端脂肪酸修饰的抗菌肽类似物，是在天然抗菌肽Anoplin上引入多个N‑甲基化氨基酸，在结构的N端引入脂肪酸碳链修饰，经多肽切割和纯化获得。通过对抗菌肽体外抑菌和酶解稳定性实验，表明本发明合成的抗菌肽类似物随脂肪酸碳链的增长抗菌活性增加，且活性优于母肽Anoplin；同时在高浓度酶环境中仍能保持抗菌活性，这表明本发明合成的抗菌肽类似物在胰蛋白酶和糜蛋白酶环境中具有良好的稳定性。因此，该含N‑甲基化氨基酸及N端脂肪酸修饰的抗菌肽类似物在制备临床抗菌药物方面具有很好的应用前景。

技术领域

本发明属于生物化学技术领域，具体涉及一组含N-甲基化氨基酸及N端脂肪酸修饰的抗菌肽类似物及其合成方法和应用，主要用于制备临床抗菌药物。

背景技术

抗生素作为治疗感染性疾病的一线药物得到广泛应用，挽救了无数的生命。但是，对于抗生素的滥用最终导致了抗生素耐药菌的出现，多药耐药菌的不断进化威胁着人类的健康安全，因此，急需发展新的抗菌药物来解决这一问题。抗菌肽（Antimicrobialpeptides，AMPs），又称宿主防御肽，是先天性免疫系统的重要组成部分，在自然界分布广泛，具有抗细菌、抗真菌、抗肿瘤、抗病毒、抗寄生虫、免疫调节等多种生物活性。不同于传统抗生素主要作用于细菌特异性靶点，抗菌肽独特的非特异性膜破坏机制使其能够有效对抗多药耐药菌，并不易诱导产生耐药性，能够作为具有发展潜力的抗生素替代物。

天然抗菌肽提取工艺复杂，并且由于其组成多为L型氨基酸，易被蛋白酶降解，稳定性差，限制了它的进一步临床应用。N-甲基化氨基酸替换是一种广泛应用于多种生物活性肽的修饰方法，N-甲基化氨基酸的引入能够有效改善多肽的稳定性，增强其抵抗蛋白酶水解的能力。Blake等人在合成[2-N-Methylphenylalanine]- α-ACTH中首次应用N-甲基化氨基酸以提高对外肽酶降解的抵抗力(InternationalJournal of Peptide and ProteinResearch, 1972,4: 343-345.)。此外，含N-甲基化氨基酸的生物活性天然产物也具有显著的治疗作用，环孢菌素是含有7个N-甲基化氨基酸的环肽，具有免疫抑制作用，同时还具有良好的口服生物利用度。有报道将抗菌肽oncocin序列C端酶切位点的Arg替换为N-Me-Arg后，在25%小鼠血清中半衰期延长，并且保留了原有的抗菌活性(International Journalof Antimicrobial Agents,2011,37(2).)。在多肽R1骨架中引入单个或多个N-甲基化氨基酸，显著改善了多肽抵抗血清蛋白降解的的稳定性(Journalof Biological Chemistry,2009,284(14).)。

多粘菌素B是一种能够有效对抗革兰氏阴性菌的多肽类抗生素，移除其脂肪酸部分后抗菌活性几乎丧失，说明在抗菌肽序列中连接脂肪酸能够改善抗菌肽的抗菌活性，促进抗菌肽与细菌细胞膜的相互作用。有研究表明，在多肽树枝状大分子G2KL中引入不同长度的脂肪酸链，抗菌活性呈“U型”增加，连接C10/C12后具有最佳的抗菌活性，其中TNS18对多药耐药菌和MRSA具有广谱抗菌活性，并且血浆半衰期延长(Journal of the AmericanChemical Society,2018,140(1).)。

发明内容

本发明的目的之一是提供一组含N-甲基化氨基酸及N端脂肪酸修饰的抗菌肽类似物。

本发明的目的之二是提供一组含N-甲基化氨基酸及N端脂肪酸修饰的抗菌肽类似物的合成方法。

本发明的目的之三是提供一组含N-甲基化氨基酸及N端脂肪酸修饰的抗菌肽类似物在制备抗菌药物中的应用。

为了达到上述目的，本发明采用的技术方案为：

一、一组含N-甲基化氨基酸及N端脂肪酸修饰的抗菌肽类似物的结构和合成方法：