[发明专利]结核分枝杆菌毒素抗毒素系统Rv1045-Rv1044及其在制备抗结核药物中的应用

说明书

本发明公开了结核分枝杆菌毒素抗毒素系统Rv1045‑Rv1044及其在制备抗结核药物中的应用。本发明制备了抗毒蛋白Rv1044并明确其激酶活性，为制备抗结核药物提供作用靶点。本发明还明确了Rv1045‑Rv1044是结核分枝杆菌中的一对TA系统，并研究了Rv1045的晶体结构。本发明具有重大的应用价值。

技术领域

本发明涉及生物技术领域，具体涉及结核分枝杆菌毒素抗毒素系统Rv1045-Rv1044及其在制备抗结核药物中的应用。

背景技术

结核病是当前人类面临的严重公共卫生安全威胁之一，也是单一传染病中死亡人数最多的疾病。世界卫生组织(WHO)最新的全球结核病报告数据显示：2018年全球新发结核病患者约1000万，估算结核病死亡人数约为145.1万。结核病的耐药形势日趋严峻：据WHO估算，2018年全球新发耐多药结核病(Multidrug resistant-tuberculosis,MDR-TB)病例约50万例。MDR-TB治疗难度大、治疗周期长且治愈率低,急需研发新的抗结核药物来应对日益严重的结核病耐药形势。因此，发现新的药物靶点和设计新型抗结核药物迫在眉睫。

毒素-抗毒素(Toxin-antitoxin,TA)系统广泛存在于细菌和古细菌染色体或质粒中,由处于同一操纵子的双顺反子构成，分别编码发挥毒性作用的毒素以及具有解毒功能的抗毒素。在特定环境条件下，如营养条件恶劣、抗生素压力、低氧、高温等，由于抗毒素的结构排列通常无序且不规则，因此对蛋白酶较为敏感，容易被降解，这就使得具有毒性的毒素得以释放并参与细胞周期特定的过程。毒素引起的生长抑制通常是可逆的，当加入足量的抗毒素后，生长抑制会被解除。生物信息学预测在结核分枝杆菌中含有至少79对TA系统，但是在人类基因组中没有TA系统的同源基因，这就使得以TA系统为靶点的抗菌策略具有可行性。因此，通过直接或间接的方法激活毒素的活性，从而引起细菌生长抑制就可以达到抑菌的目的。

激酶抑制剂长期以来一直是药物研究的热点，以往在结核分枝杆菌中明确的激酶只有11个(从pknA到pknL),针对上述激酶为靶点的抑制剂在结核分枝杆菌感染治疗中已初见成效。由于结核分枝杆菌中已发现的激酶数量有限，且作用机制不完全清晰，这限制了激酶抑制剂的研发。明确结核分枝杆杆菌中的潜在激酶及其作用机制，是进行抑制剂制备的基础。同时，明确激酶抑制剂所激活的毒蛋白的晶体结构，可为抑制剂进一步的优化提供依据。

发明内容

本发明的目的是提供结核分枝杆菌毒素抗毒素系统Rv1045-Rv1044及其在制备抗结核药物中的应用。

第一方面，本发明保护R1044蛋白作为蛋白激酶的应用；

所述R1044蛋白为如下(A1)-(A4)中的任一种；

(A1)氨基酸序列为SEQ ID No.2的蛋白质；

(A2)将(A1)经过一个或几个氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加且具有相同功能的蛋白质；

(A3)与(A1)-(A2)中任一所限定的氨基酸序列具有99％以上、95％以上、90％以上、85％以上或者80％以上同一性且具有相同功能的蛋白质；

(A4)在(A1)-(A3)中任一所限定的蛋白质的N端和/或C端连接蛋白标签后得到的融合蛋白。

所述(A4)中的融合蛋白具体可为氨基酸序列为SEQ ID No.6的蛋白质。

所述(A4)中的融合蛋白具体可为氨基酸序列为SEQ ID No.10的蛋白质。

所述蛋白激酶具体可为丝氨酸蛋白激酶。

所述丝氨酸蛋白激酶具体可为能够使Rv1045蛋白第78位氨基酸磷酸化的丝氨酸蛋白激酶。

所述Rv1045蛋白为如下(B1)-(B4)中的任一种；