[发明专利]淀粉样六肽及其广谱抑制细菌和真菌生物膜的应用

说明书

本发明涉及淀粉样六肽及其广谱抑制细菌和真菌生物膜的应用，属于生物制药领域。本发明提供的淀粉样六肽在体外可聚合成淀粉样纤维。本发明还提供所述的淀粉样六肽在制备抑制生物膜形成的药物中的应用。本发明所述的淀粉样六肽可通过聚合成淀粉样纤维包裹细菌或真菌，发挥广谱抑制细菌、真菌生物膜形成的作用，包括革兰氏阳性菌、革兰氏阴性菌和真菌，但淀粉样六肽不杀菌，对细胞毒性小或无毒性，不会造成细菌耐药，有望成为新型的高效抗生物膜形成的廉价药物。

技术领域

本发明涉及淀粉样六肽及其广谱抑制细菌和真菌生物膜的应用，属于生物 制药领域。

背景技术

人类约60％细菌性疾病是由生物膜引起的，细菌形成生物膜后极大的增强 了对外界环境的抵抗能力。目前临床上可用于控制生物膜的药物均为杀菌剂， 包括洗必泰、抗生素等，长期使用杀菌剂可造成体内菌群失调，使细菌产生耐 药，导致全身疾病。而目前尚无任何有效的单纯抗生物膜而不杀菌的药物，因 此，有待寻找新型的抗生物膜而不杀菌的药物。

多肽类具有合成简单、毒性小、药效快及免疫原性低等特点，近年受到越 来越广泛的关注。但目前研究的肽抑制剂，包括抗菌肽等，多具有杀菌作用， 通过减少细菌数量来减少细菌生物膜的形成，存在效率低、不能杀死生物膜内 部的“休眠菌”、可能导致细菌耐药等缺陷。因此，目前的抗菌肽并非理想的抗生 物膜制剂。

2012年Chu等在《Science》上首次报道，人小肠潘氏细胞分泌的防御肽6 (32个氨基酸组成)，通过形成淀粉样纤维包裹细菌，抑制其生物膜形成，且防 御肽6无杀菌作用。随后，2016年Kumar等发现淀粉样多肽Aβ单体(42个氨 基酸组成)可结合到细菌膜上，逐渐聚合成淀粉样纤维包裹细菌，起到阻止细 菌侵袭的作用。可见，淀粉样多肽可能成为新型的抗生物膜而不杀菌的制剂。 但以上两种多肽长度较长，体外合成较困难，花费成本高，且淀粉样多肽Aβ属 于阿尔兹海默症的致病蛋白，不适宜临床应用。如肽段越短，则合成越简单，越节约成本。因此，有必要寻找高效、价廉、毒性小的新型淀粉样肽制剂。

研究表明，4-7个氨基酸组成的短肽是形成淀粉样纤维的最小结构。 Bednarska等认为，从细菌蛋白质组中寻找淀粉样肽抑制剂，可能起到更强的效 果。变异链球菌是公认的致龋菌，其表面含有淀粉样纤维结构，Pac蛋白的C123 段(由487个氨基酸组成)是变异链球菌淀粉样纤维的组成蛋白。因此，为寻 找更高效的抗生物膜而不杀菌的淀粉样多肽，我们从变异链球菌淀粉样组成蛋 白-Pac蛋白C123段出发，寻找可抑制细菌生物膜形成的淀粉样短肽抑制剂。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种具有抑制细菌生物膜形 成和不杀菌作用的淀粉样六肽。

本发明的另一目的是提供所述淀粉样六肽在制备抑制生物膜形成的药物中 的应用。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：一种淀粉样六肽，所述淀粉 样六肽在体外可聚合成淀粉样纤维。

优选地，所述淀粉样六肽的氨基酸序列包括Ala-Ser-Asn-Ile-Val-Ile、 Thr-Ser-Phe-Val-Leu-Val、Gly-Ile-Asp-Leu-Lys-Ile、Phe-Ala-Lys-Val-Asp-Ile、 Ile-Ala-Val-Gly-Thr-Phe，其对应的氨基酸缩写分别为现ASNIVI、TSFVLV、 GIDLKI、FAKVDI、IAVGTF。

本发明所述的淀粉样六肽的具体特征：六肽，可用ZipperDB、Tango和Waltz 等淀粉样纤维预测软件预测具有形成淀粉样纤维能力；合成时通过N端乙酰化 和C端酰胺化修饰；体外证实可形成刚性淀粉样纤维；可广谱抑制细菌、真菌 生物膜的形成，包括革兰氏阳性菌、革兰氏阴性菌和真菌；通过形成淀粉样纤 维包裹细菌或真菌，阻止生物膜形成；不杀菌；对细胞毒性小或无毒性。

另一方面，本发明还提供所述的淀粉样六肽在制备抑制生物膜形成的药物 中的应用。