[发明专利]一种具有抑制产气荚膜梭菌活性的蛋白质及其相关生物材料与应用

说明书

本发明公开了具有抑制产气荚膜梭菌活性的蛋白质PlyH11及其相关生物材料与应用。蛋白质PlyH11是如下A1)、A2)或A3)的蛋白质：A1)氨基酸序列是序列表中序列1的蛋白质；A2)将A1)的蛋白质经过一个或几个氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加得到的与A1)所示的蛋白质具有90％以上的同一性且具有抑制产气荚膜梭菌活性的蛋白质；A3)在A1)或A2)的N末端或/和C末端连接蛋白质标签得到的融合蛋白质。实验证明PlyH11粗酶液对随机选择的五株不同产气荚膜梭菌均具裂解活性。本发明的蛋白质PlyH11、其相关生物材料及其制备方法对于预防和治疗产气荚膜梭菌导致的感染具有重要意义。

技术领域

本发明涉及生物技术领域中一种具有抑制产气荚膜梭菌活性的蛋白质及其相关生物材料与应用。

背景技术

抗生素作为饲料添加剂在养殖业中的广泛应用，对促进动物生长、预防疾病、保障动物健康等方面做出了重要贡献。然而，在全球健康养殖背景下，无抗养殖是大势所趋。根据欧洲经验，在禽类中禁止使用抗生素作为促生长剂之后，最显著的问题就是由产气荚膜梭菌(Clostridium perfringens)引起的坏死性肠炎的广泛流行(Van Immerseel F,DeBuck J,Pasmans F,Huyghebaert G,Haesebrouck F,Ducatelle R:Clostridiumperfringens in poultry:an emerging threat for animal and public health[J].Avian Pathol 2004,33(6):537-549.)。不仅直接导致养殖业的经济损失，同时病原菌可以通过食物链等途径传播至人体，导致人类食物中毒。研究表明，产气荚膜梭菌是导致人类死亡的七大食源病原菌之一(Uzal FA,Freedman JC,Shrestha A,Theoret JR,Garcia J,Awad MM,Adams V,Moore RJ,Rood JI,McClane BA:Towards an understanding of therole of Clostridiumperfringens toxins in human and animal disease[J].FutureMicrobiol 2014,9(3):361-377.)。有效减少产气荚膜梭菌造成的危害是畜牧养殖业面临的重要问题之一；同时，控制产气荚膜梭菌的流行也是防控食源病原菌的重要目标之一。

由于抗生素的大量使用，细菌耐药性不断增强。近年来，人们一直在探索对抗细菌感染的新策略。大量研究表明，噬菌体及其组分在替代抗生素预防和治疗细菌感染方面具有重要的潜在应用价值。噬菌体裂解酶(lysin)，是噬菌体复制晚期合成的一类细胞壁水解酶，用于水解宿主菌的肽聚糖结构，从而释放子代噬菌体。跟据其催化结构域在细菌细胞壁的作用位点，噬菌体裂解酶可分为三个家族，分别为糖苷酶、酰胺酶和肽链内切酶(C.Engineering of Phage-Derived Lytic Enzymes:Improving TheirPotential as Antimicrobials[J].Antibiotics(Basel,Switzerland)2018,7(2),29.)。相比于噬菌体病毒颗粒的应用，噬菌体裂解酶具有很多自身的优点：可作为酶制剂应用、可标准化规模生产、不产生耐药性等。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是如何抑制产气荚膜梭菌。

为了解决以上技术问题，本发明提供了一种蛋白质，名称为PlyH11，是如下A1)、A2)或A3)的蛋白质：

A1)氨基酸序列是序列表中序列1第1-342位氨基酸残基的蛋白质；

A2)将A1)的蛋白质经过一个或几个氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加得到的与A1)所示的蛋白质具有90％以上的同一性且具有抑制产气荚膜梭菌活性的蛋白质；

A3)在A1)或A2)的N末端或/和C末端连接蛋白质标签得到的融合蛋白质。