[发明专利]一种辛酸酰化修饰抗菌肽及其应用

说明书

本发明涉及基因工程及生物制剂技术领域，具体公开了一种辛酸酰化修饰抗菌肽及其应用。本发明的抗菌肽的氨基酸序列如SEQ ID NO.1所示。其模拟天然蛋白质中α‑螺旋二级结构氨基酸的排布规则，以亮氨酸和精氨酸分别提供疏水性和阳离子性，以七肽重复序列“abcdefg”为模板，将此序列重复两次，然后将序列N末端进行辛酸酰化修饰，C末端酰胺化。本发明的肽对真菌和细菌具备广谱抗菌活性，具有广泛的临床应用潜力。

技术领域

本发明涉及基因工程及生物制剂技术领域，具体地说，涉及一种辛酸酰化修饰抗菌肽及其应用。

背景技术

抗生素的滥用导致了耐药真菌和耐药细菌出现，尤其是超级真菌等，已经对多种抗生素产生了耐药性并严重威胁着人类健康。虽然酮康唑、氟康唑等传统的抗真菌药物具有一定的治疗效果，但它们更容易诱导真菌产生耐药性，并对人体产生一定的副作用。因此，迫切需要开发一种新型的低毒高效抗真菌药物。

抗菌肽几乎存在于所有的动物体内，构成了动物机体的第一道防线。通常，抗菌肽通过扰乱菌体的膜稳定性，导致菌体内容物泄露而发挥抗菌活性，抗菌肽的二级结构对生物学活性有至关重要的影响，抗菌肽在水环境中为无规则构象，当抗菌肽进入到膜环境中时，伴随着二级结构的变化菌膜发生破裂进而菌株死亡。与抗生素相比，这种物理破膜方式不易使菌体产生耐药性。因此，抗菌肽也成为理想的抗生素替代物。尽管目前有大量的抗菌肽从动物体内分离，但是天然的抗菌肽存在活性差，毒性高的缺点，尤其是对真菌的抗菌活性不足。因此，有必要进行人工肽设计研究，以解决天然抗菌肽的缺陷。

发明内容

基于天然抗菌肽所存在的缺点，发明的目的是提供一种可有效抗真菌和细菌的肽。以解决抗生素引起的真菌耐药性问题。

为了实现本发明的发明目的，本发明的技术方案如下：

一种抗菌肽，所述抗菌肽的氨基酸序列如SEQ ID NO.1所示。

二级结构对抗菌肽活性的发挥扮演着重要的作用，在所有已知二级结构中，α-螺旋结构占主导地位。七肽重复序列是α-螺旋结构的基本和简化形式，通常简写为(abcdefg)_n，是以a和d位置疏水性氨基酸侧链的氢键作用稳定结构。这种重复模式对抗菌肽活性发挥及毒性的平衡具有重要作用。本发明的肽为辛酸酰化修饰的抗菌肽，其模拟天然蛋白质中α-螺旋二级结构氨基酸的排布规则，以亮氨酸和精氨酸分别提供疏水性和阳离子性，以七肽重复序列“abcdefg”为模板，将此序列重复两次，保证了充足的电荷量，然后将序列N末端进行辛酸酰化修饰，C末端酰胺化，得到本发明的抗菌肽(C8LR)，其序列为C8-LRRLRRRLRRLRRR-NH₂(C8-Leu Arg Arg Leu Arg Arg Arg Leu Arg Arg Leu Arg ArgArg-NH₂)，分子量为2157.76。C8LR电荷量为11，10个精氨酸和C端酰胺化为肽提供了充足的电荷量，保证肽能够充分的与菌膜接触。4个亮氨酸和辛酸酰化N端修饰为肽提供了足够的驱动力，保证肽能插入菌膜中破坏菌株。该方法使多肽具有强烈的抗细菌和真菌活性，同时具备低溶血活性。

本发明将亮氨酸放置于a和d位置充当肽的疏水核心，使a和d位置亮氨酸之间形成氢键，以保证肽形成α-螺旋结构，合理利用了亮氨酸的强烈的α-螺旋倾向性和强疏水性。

由于阳离子是肽具备抗菌活性的必要条件。本发明选择精氨酸，并且将精氨酸放置于b，c，e，f和g位置。利用其胍基侧链，与两个脂质头基团的磷酸酯部分形成强力的双齿氢键，从而促进抗菌肽具备更深的膜插入能力。此外，本发明还将上述由精氨酸和亮氨酸组成的七肽序列模式重复两次，保证了肽序列具备10个正电荷，从而保证了序列具备充足的阳离子性，进而利于与真菌和细菌菌膜通过静电作用充分结合，提升杀灭效果。

本发明还将肽序列N末端用辛酸修饰，进一步增强了肽的疏水性和稳定性，将肽序列的C末端进行酰胺化，进一步增强了肽的阳离子性和稳定性。最终，形成了结构简单，且具备理想抗真菌、细菌效果的肽。