[发明专利]一种黑水虻抗菌肽Cecropin-α及其应用

说明书

本发明公开了一种黑水虻抗菌肽Cecropin‑α及其应用，其氨基酸序列如SEQ ID NO.1所示。该抗菌肽用于杀灭或抑制以大肠杆菌、沙门氏菌为代表的革兰氏阴性菌或以金黄色葡萄球菌为代表的革兰氏阳性菌。本发明获得的黑水虻抗菌肽Cecropin‑α具有抗菌作用，可应用于制备抗细菌类产品，抗细菌类产品包括饲料添加剂、兽药、防腐剂、医药产品如抗菌药物等。

技术领域

本发明属于生物技术领域，具体涉及一种黑水虻抗菌肽Cecropin-α及其应用，其是能够抑制和杀灭细菌的抗菌肽，具体是一种能抑制和杀灭多种革兰氏阴性/阳性菌及其耐药菌株的抗菌肽。

背景技术

抗菌肽是一类具有抗菌活性的小分子多肽，能够直接杀灭病原体或激活宿主免疫防御体系，在宿主对抗病原体入侵的免疫防御中起着重要的作用。当前我国医疗领域和规模化禽畜养殖领域中抗生素的长期滥用，导致病原菌的耐药谱和抗药性不断提高，诱发“超级细菌”的滋生。除了严格规范抗生素使用外，这也迫切要求人们找寻一些能够替代传统抗生素，且无毒害、不易耐药的新型药物，而抗菌肽就是其中的研究热点。从生活环境较为污秽的昆虫体内鉴定具有高效抗菌活性的抗菌肽是研究热点之一。

黑水虻（Hermetia illucens L.，也称亮斑扁角水虻）隶属于昆虫纲双翅目短角亚目水虻科，在自然界中以动物粪便、腐烂的有机物及植物性垃圾为食，营腐生性生活。黑水虻幼虫可以取食禽畜粪便或餐厨垃圾等有机废弃物，将其转化为动物蛋白饲料，是一种优良的资源昆虫；且黑水虻幼虫取食有机废弃物后，不仅可以减少其体积和恶臭气味，还可以显著降低其中大肠杆菌和沙门氏菌等细菌量，大大改善生活环境。

研究表明，黑水虻幼虫因长期暴露于高浓度有害微生物中，其体内具有极为强大的免疫系统和种类丰富的抗菌肽等天然免疫分子，近年来也逐渐引起了人们的高度关注。夏嫱等用不同方法诱导黑水虻幼虫后研磨提取的粗提物能够显著抑制大肠杆菌的生长（夏嫱等，环境昆虫学报，2013年01期，44-48）；Park 等从黑水虻血淋巴中分离纯化了防御素类抗菌肽DLP2和DLP4对革兰氏阳性菌具有较好的抑制效果（Soon-Ik Park et al.,Developmental Comparative Immunology, 2015 52(1):98-106）；Elhag 等从黑水虻中分离纯化了 Cecropin、 Sarcotoxin、 Stomoxyn 类的7个抗菌肽具有较好的抗革兰氏阳性菌、革兰氏阴性菌活性（Osama Elhag et al., PLoS One, 2017 12(1): e0169582）；Alvarez等从黑水虻幼虫血淋巴中分离出来了4种约4.2 KDa的抗菌肽，具有较好的抗幽门螺旋杆菌活性（Daniela Alvarez et al., Journal of Insect Science, 2019 19(6):17）。

申请人使用沙门氏菌针刺处理黑水虻幼虫，获取其血淋巴后进行转录组测序和生物信息学分析，鉴定出168条表达显著上调的抗菌肽编码基因，通过Real-Time PCR对这些基因进行验证和筛选，鉴定出了其中表达差异最为显著的抗菌肽，分析发现其为典型的天蚕素类抗菌肽，将其命名为Cecropin-α；我们进一步克隆了其编码基因，在毕赤酵母中进行了体外表达和蛋白纯化；检测其抗菌活性发现，该抗菌肽对大肠杆菌、沙门氏菌等革兰氏阴性菌、以及金黄色葡萄球菌等革兰氏阳性菌、以及对应的抗生素耐药菌，均具有极强的抗菌活性。

发明内容

为实现上述目的，本发明公开了如下的技术内容：

一种黑水虻抗菌肽Cecropin-α，其氨基酸序列如SEQ ID NO.1所示；所述的抗菌肽Cecropin-α既能抑制又能杀灭革兰氏阳性菌/革兰氏阴性菌。氨基酸序列如SEQ ID NO.1：MNFSKLFVFVAVVIALLVAFAGQSEAGWSRSLWFKKIEKPVERAGQRIRDATIQGIAIQQGANVLTVRGGVLAQARGLKG