[发明专利]嵌合裂解酶ILTphg和编码此酶的多核苷酸

说明书

本发明公开了一种嵌合裂解酶ILTphg和编码此酶的多核苷酸，其氨基酸序列如SEQ ID NO:1所示，其核苷酸序列如SEQ ID NO:5所示；将该嵌合裂解酶应用在抑制或杀灭革兰氏阳性菌和/或革兰氏阳性菌中，实验结果显示其能够抑制革兰氏阳性和阴性细菌的生长，其在30~50℃范围内具有催化活性，其核苷酸序列可用于构建生产此裂解酶的基因工程菌株且适于工业化生产。

技术领域

本发明属于生物技术领域，具体涉及一种嵌合裂解酶ILTphg，以及编码此酶的核酸序列。

背景技术

近年来，随着抗生素大量滥用，出现了很多耐药性菌株带来的各种问题，人们迫切需要研究新型的抗菌试剂，其中裂解酶作为新型抗菌制剂，能够对细菌进行防治、治疗并具有独特的优点。首先，噬菌体裂解酶不会对动物产生毒副作用，因为它只能作用于病原菌宿主而对其他细菌不产生作用。其次，噬菌体裂解酶的催化结构作用于病原宿主菌的细胞壁肽聚糖，病菌对它不会产生耐药性，同时能够与抗生素联合用药，共同发挥作用。

然而，天然噬菌体裂解酶存在以下问题。首先，革兰氏阴性菌胞壁肽聚糖外的一层外膜有效的阻挡裂解酶进入宿主细胞壁上发挥作用。因此，在体外，大多数噬菌体裂解酶不能裂解阴性细菌，限制了裂解酶用于治疗阴性细菌导致的感染。其次，噬菌体裂解酶的种属特异性，也在一定程度上限制了其在临床上的应用，需要发展抗菌活性高，较为广谱的裂解酶；最后一些裂解酶在大肠杆菌（Escherichia coli）中表达时，表现出表达量低，可溶性差等问题。可见，这些问题亟待解决，以适应未来发展噬菌体裂解酶抗菌药物的需要。

基于结构上的模块化特点，构建嵌合裂解酶是一种有效解决以上噬菌体裂解酶问题的方法。模块化的裂解酶由两种结构域组成，分别是与底物结合的细胞壁结合域（cellwall binding domain，CBD）和水解底物的EAD，或将催化域与其他结构域组合所得到的重组裂解酶。发展嵌合裂解酶可以使全酶具有更好的性质，如具有更强的杀灭阴性细菌的活性，更广的裂解谱，更好的水溶性等。

大部分嵌合裂解酶的表达都采用多个启动子启动多个基因的办法，而这种方法可能会导致某一种裂解酶表达量过低，而不能达到良好的杀菌效果。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明提供了一种嵌合裂解酶ILTphg，其是由亚栖热菌（Meiothermust）TG07噬菌体MMP7的裂解酶MMPphg与栖热菌（Thermus）TC16的噬菌体TSP裂解酶TSP-2phg以及连接两个裂解酶的一条linker组成，该结构可以使翻译出来的两个蛋白质保持原有的空间结构，不改变其空间构型，从而保持其结合位点不会发生变化，不会对其酶活性产生影响；linker的分子量很小，通过设计引物利用PCR技术将其连接到裂解酶基因上；该嵌合裂解酶ILTphg的完整氨基酸序列如SEQ ID NO:1所示，或具有与SEQ ID NO:1所示的氨基酸序列至少90％的相同性的多肽、类似物或衍生物；其中裂解酶MMPphg的氨基酸序列如SEQ ID NO:2所示，linker的氨基酸序列如SEQ ID NO:3所示，裂解酶TSP-2phg的氨基酸序列如SEQ ID NO:4所示。

本发明另一目的是提供编码上述嵌合裂解酶ILTphg的多核苷酸，核苷酸序列如SEQ ID NO:5所示；或其互补序列，或具有与SEQ ID NO:5所示的核苷酸序列至少80％相同性的多核苷酸及其互补序列；该序列由SEQ ID NO:6、SEQ ID NO:7、SEQ ID NO:8组成。

上述嵌合裂解酶ILTphg能够抑制革兰氏阳性和阴性细菌的生长，其在30~50℃范围内具有催化活性，以及良好的水溶性，并且具有更广的裂解谱、更好的杀菌活性。

本发明的有益效果：

本发明提供的嵌合裂解酶能高效裂解细菌，可以抑制细菌的生长，使其有望取代传统的抗生素药物，其也可作为抑菌剂用于环境的杀菌。