[发明专利]表面涂布假单胞菌菌毛蛋白肽的结构

说明书

发明领域

本发明涉及采用D型或逆-倒位(retro-inverso)IV型铜绿假单胞菌(P. aeruginosa) (T4P)菌毛蛋白肽的材料涂层的领域，所述菌毛蛋白肽任选缀合到聚乙烯部分；并涉及其方法和应用。

背景

细菌的IV型菌毛是宿主群集(colonization)和毒力(对于许多革兰氏阴性菌而言)所必需的，并且还可能在一些革兰氏阳性菌的发病机理中起作用。IV型菌毛从细菌表面伸出并介导与生物和非生物表面的特异性附着。负责这种结合的菌毛结合结构域在位于该蛋白的C-末端区的12-17二硫环区(disulfide-loop)内编码，而仅含有该区的合成肽例如由来自铜绿假单胞菌IV型菌毛蛋白的残基128-144组成的二硫环肽已显示与生物和非生物表面结合。

本发明人和同事们最近已经证明，菌毛蛋白衍生的蛋白纳米管(PNT)以高亲和力结合到不锈钢，并且该结合事件显示出是C-末端端结合的(tip-associated)，通过对应于IV型菌毛蛋白肽结合结构域的合成肽竞争性抑制PNT结合来进行(Yu, B.等人, J. Bionanoscience, 1:73-83 (2007)。随后本发明人和同事们进一步证明，衍生自C-末端受体结合结构域的菌毛蛋白肽，当结合到非生物表面(例如不锈钢、锡、铝、钛、铬、塑料、玻璃、硅酸盐、陶瓷及其混合物)时，能够抑制该涂布的表面上细菌生物膜的形成(U.S. 20080287367)。

最近，本发明人已发现，含有衍生自IV型铜绿假单胞菌(T4P)菌毛蛋白C-末端受体结合蛋白的二硫环的合成菌毛蛋白肽与一些金属的结合显著增强金属的某些纯粹的表面性质，即，独立于生物膜形成的性质，且在一些金属中改变表面的电子性质，以一定方式使其可用于例如生物传感器应用中(USSN 12/899,958)。

发明概述

一方面，本发明包括处理管道以减少流过该管道的流体的摩擦拽力的方法，即通过向所述管道引入携带缀合物的液体的步骤，所述缀合物是以下的缀合物：(i)含有衍生自IV型铜绿假单胞菌(T4P)菌毛蛋白的C-末端受体结合蛋白的二硫环和含有位于所述环的N-末端侧或C-末端侧或这两末端侧的0-10个额外残基的D型或逆-倒位的合成菌毛蛋白肽和(ii)聚乙二醇部分，所述缀合物的量有效地通过使菌毛蛋白肽附着于管道壁而减少流过管道的流体的摩擦拽力。

所述菌毛蛋白肽缀合物可以是具有共价连接于所述肽的C-末端或N-末端的一端或两端的聚乙二醇部分的D型菌毛蛋白肽。所述肽缀合物中的聚乙二醇部分可具有介于0.2-500 kDal之间的分子量。所述菌毛蛋白肽可以具有确定为SEQ ID NO:10的序列，包括确定为SEQ ID NO: 3、4或9的示例性序列。

所述菌毛蛋白肽缀合物所附着的管道内表面可以是金属、聚合物、陶瓷或硅酸盐表面。示例性的金属包括不锈钢、碳钢、钛、铜、黄铜、锡、铁、银、和镁及其合金。

附着于管道内壁的菌毛蛋白肽缀合物的量或表面密度可足以降低可腐蚀的金属例如不锈钢的腐蚀速率，和/或足以减少流体的摩擦拽力，所述流体例如引入管道中的含砂浆液。

可通过在正常操作期间将所述肽缀合物定期加入到引入管道中的流体中，将菌毛蛋白肽缀合物引入管道中。

另一方面，本发明包括具有用缀合物涂布的一个或多个暴露的金属、聚合物、陶瓷或硅酸盐表面的制品，所述缀合物是以下的缀合物：(i)含有衍生自IV型铜绿假单胞菌(T4P)菌毛蛋白的C-末端受体结合蛋白的二硫环和含有位于所述环的N-末端侧或C-末端侧或这两末端侧的0-10个额外残基的D型或逆-倒位的合成菌毛蛋白肽和(ii)聚乙二醇部分，所述缀合物的量足以减少所述一个或多个暴露表面的摩擦系数。示例性的菌毛蛋白肽如上所述。

所述制品的一个或多个暴露表面可以是金属表面，例如不锈钢、碳钢、钛、铜、黄铜、锡、铁、银、和镁及其合金的表面，并且涂布所述表面的肽缀合物可以足以降低所述表面的腐蚀速率，和/或足以减少流过所述管道的流体的摩擦拽力的量存在。

在一个实施方案中，所述制品是宽度尺寸为100微米或更小的微流体通道，其内壁表面用肽缀合物涂布并且涂布该表面的肽缀合物以足以减少流体流过所述通道的摩擦拽力的量存在。

在第2个实施方案中，所述制品包括砂颗粒，其外表面用足量的所述肽缀合物涂布，以减少该涂布的颗粒浆液流过管道的摩擦拽力。