[发明专利]一种靶向抗菌SOD融合蛋白制备方法及其应用

说明书

本发明公开了一种靶向抗菌SOD融合蛋白制备方法及其应用，属于生物制药工程技术领域。该靶向抗菌SOD融合蛋白由SUMO蛋白标签、SOD蛋白、刚性连接肽、抑菌肽和羟基磷灰石连接肽依次连接构成，其氨基酸序列如SEQ ID NO：12所示。本发明通过巧妙的基因设计，制备出兼具有抗氧化活性和抗菌性，并且可以靶向固定于牙釉表面的重组蛋白，为口腔护理、抗氧化抗菌类产品提供了一种全新的思路。

技术领域

本发明涉及生物制药工程技术领域，特别是涉及一种靶向抗菌SOD融合蛋白制备方法及其应用。

背景技术

抗氧化防御系统保护生物体免受有氧代谢的氧化副产物的有害影响。超氧化物歧化酶(SOD)是对抗活性氧(ROS)的第一道防线，如超氧化物自由基，它在氧化和降解生物分子时会损伤活细胞。SOD能将超氧自由基转化为过氧化氢，最终生成H₂O和O₂，从而维持生物体内氧自由基生成与消除的动态平衡。当生物体没有足够的SOD时，ROS将大量积累，导致DNA链断裂、蛋白质失活和膜脂质过氧化。超氧化物歧化酶属于金属离子依赖性酶类，因其结合金属离子的不同一般分为四种，铜锌超氧化物歧化酶(Cu/Zn-SOD)、铁超氧化物歧化酶(Fe-SOD)、锰超氧化物歧化酶(Mn-SOD)、镍超氧化物歧化酶(Ni-SOD)，其中人源铜锌超氧化物歧化酶(Cu/Zn-hSOD，简称hSOD)具有极高的抗氧化比活(10000U/mg)，具有多种药用特性，如选择性杀死癌细胞、抗衰老、抗炎和防止缺血组织灌注损伤，目前已广泛应用于临床医学、日化品、食品等领域。然而在实际应用中SOD因为其蛋白质的固有属性极易被细菌滋生，使用及存储过程中需要添加抑菌类产品来延长其稳定性。

抗菌肽(Antimicrobialpeptides，AMPs)因其在“后抗生素时代”具有巨大的治疗潜力，近年来引起了科学家、卫生专业人员和制药公司的广泛关注。该类低分子量蛋白质具有广泛的抗微生物以及免疫调节活性。绝大多数感染性细菌(革兰氏阳性和革兰氏阴性)、真菌和病毒等微生物无法对大多数抗菌肽产生耐药性，这使它们成为一种潜力巨大的抗菌类产品，可以极大地影响微生物耐药性日益严峻的“后抗生素时代”抗菌类产品的用药指南。此外，抗菌肽还具有更高的疗效、高特异性、减少药物相互作用、低毒性、生物多样性等优点。相关制药领域正在进行大量的研发以及临床试验以开发这类肽作为潜在的抗菌类治疗药物。目前，60多种不同宿主来源的多肽药物已成功上市，更有数百种新型治疗性抗菌多肽正处于临床前设计和研发阶段。

蜂毒肽(Melittin)是由26个氨基酸残基组成的抗菌多肽，同时具有强大的抗菌、抗辐射、抗氧化、抗癌、抗病毒等作用，其抗菌作用谱非常广泛，包含绝大多数革兰氏阳性、阴性菌，蜂毒肽还能与抗生素药物协同作用，增强整体抗菌效应，对真菌和病毒也具有显著的抑制效果。在抗氧化方面，蜂毒肽对超氧自由基具有很好的清除作用，有研究结果显示以邻苯三酚法测定蜂毒肽对超氧自由基的清除作用，在反应体系中加入低、中、高剂量蜂毒肽时对超氧自由基清除率为35.21％、65.48％、61.97％，抗氧化能力呈现剂量依赖性；在抗辐照方面，蜂毒肽可以显著提高受辐射小鼠的平均存活时间和存活率，蜂毒肽进行低、中、高剂量腹腔给药，各剂量组辐照后存活率分别提高21.9％，52.6％，28.3％。相关研究结果充分证明蜂毒肽无论是从单纯抗菌活性角度，还是抗辐照、抗氧化等多方面均表现出极佳的效果。并且近年来有研究表明蜂毒肽对肿瘤细胞也具有显著的杀伤能力。虽然蜂毒肽具有诸多优势，但是在一些实际使用场景中仍然存在诸多困难，例如在口腔抑菌方面，面对口腔清洁过程中复杂的口腔内环境，蜂毒肽无法长久稳定的存在于口腔内从而导致实际效能大打折扣。

发明内容

本发明的目的是提供一种靶向抗菌SOD融合蛋白制备方法及其应用，以解决上述现有技术存在的问题，该融合蛋白兼具有抗氧化活性和抗菌性，并且可以靶向固定于牙釉表面，为口腔护理、抗氧化抗菌类产品提供了一种全新的思路。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：