[发明专利]一种产抗菌肽多黏性芽孢杆菌及其生产方法和应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种基因工程菌株，尤其涉及一种能够产抗菌肽多黏类芽孢杆菌，所述芽孢杆菌的制备以及生产所述芽孢杆菌产品的方法。

背景技术

抗菌肽是生物体内经诱导产生的一种具有生物活性的小分子多肽，分子量在2KD-7KD左右，由10-50个氨基酸残基组成。这类活性多肽多数具有强碱性、热稳定性以及广谱抗菌等特点，在医药、转基因、农业、畜牧业以及食品和化妆品等领域显示出广泛的应用前景。

自瑞典科学家Boman等人（Nature,1981,292:246）从蚕蛹身上分离得到第一个抗菌肽天蚕素（Cecropin）以来，人们又在昆虫、两栖动物、水产动物、哺乳动物、甚至植物以及细菌等很多种生物谱中发现了至少1700余种抗菌肽。

抗菌肽或者类似抗菌肽的小分子肽广泛存在于生物界，这种内源性抗菌肽经诱导而合成，在基体抵抗病原菌入侵方面具有广谱抗菌活性，对细菌有很强的杀伤作用，尤其是其对某些耐药性病原菌的杀灭作用更引起了人们的重视。大多数抗菌肽对革兰阳性菌有较强的杀灭作用，有些抗菌肽对革兰阴性菌和革兰阳性菌均起作用；而且对某些真菌、原生动物，尤其对耐药性细菌有杀灭作用，甚至能提高免疫力、加速伤口愈合过程；近年研究还发现，某些抗菌肽还能选择杀伤肿瘤细胞，抑制HBV、HIV的复制，从而引起了人们更大的关注。

目前获得抗菌肽的途径主要有三种，1）从生物体内直接获取，2）化学合成，3）采用基因工程技术构建抗菌肽基因工程菌株。

抗菌肽在动物体内含量极微，从动物体内提取抗菌肽产量低、费时长、工艺复杂、费用昂贵，无法实现大规模生产，这成为制约抗菌肽进入实际应用的最大障碍。

随着越来越多肽及蛋白质化学结构的陆续阐明，人工合成具有生物活性的肽或肽段已经成为以研究为目的的快速获得目的肽或肽段的重要手段。虽然抗菌肽分子较小，且很多研究已证实化学合成的抗菌肽表现出与天然抗菌肽一致的生物学活性，但化学合成的方法同样存在成本较高的问题，成本远高出社会承受价格。

基于以上原因，采用提取或合成的方法进行抗菌肽的工业化生目前都不现实，与此相比，基因工程技术的快速发展，使得借助细菌、酵母等表达系统制备抗菌肽成为可能。因此，开展抗菌肽基因工程菌株改良提高其表达效价、实现工业化生产是一条行之有效的途径。

基于大肠杆菌的原核表达系统是目前基因工程领域应用最多的系统，如Piers等人（Gene,1993,134:7）在大肠杆菌中表达人防御素-I，Harder等人（J.Biol.Chem.,2001,276(8):5707）将人β-防御素3基因以融合方式在大肠杆菌中进行表达，但是，抗菌肽对大肠杆菌宿主细胞具有毒性，而且很容易被降解，此额外，抗菌肽编码基因一般只有100-200bp，不利于在大肠杆菌中表达。

随着病原微生物抗生素耐药菌株的不断出现，使得感染再次成为人类健康的巨大威胁。根据美国感染性疾病协会的最新统计，美国每年有9万人死于医院内感染，其中有70%源自耐药菌株，尤其是耐甲氧基苯青霉素的金黄色葡萄球菌感染。WHO在2006年9月发布警告，有一种新型的结核杆菌XDRTB可抵抗现有的所有抗结核杆菌药物，被该菌感染的患者可能会处于无药可治的境地。目前抗生素耐药菌株的出现速度已经远远超过了抗生素研发速度，并且现有的抗生素开发策略多局限于既有的抗生素类别，难以有实质上的突破，一种新的抗生素出现后不久，很快就会有病菌产生耐药。抗感染形势的严峻性对人们寻找与现有抗生素抗菌机理完全不同的新型抗生素提出了前所未有的紧迫要求。

作为一种天然的小分子蛋白，抗菌肽具有独特的抗菌机制及广谱而不产生耐药性的优越性质，它的出现为人们寻找理想的抗菌药物提供了新的领域，为人类战胜耐药微生物带来了新的契机，抗菌肽也因此具有巨大的应用潜力。

基因工程技术的发展极大地促进了抗菌肽的研究和开发，通过基因克隆与表达而大量生产抗菌肽成为可能。但是如何提高抗菌肽生产效率，降低成本，真正实现规模化、产业化，还需要进行更多的探索和研究。

发明内容

针对目前紧迫期望大规模生产抗菌肽的需要，以及抗菌肽生产成本高的问题，本发明提供了一种能够产抗菌肽的多黏性芽孢杆菌。

本发明第一个方面是提供一种产抗菌肽多黏性芽孢杆菌，本发明所述的产抗菌肽多黏性芽孢杆菌重组有抗菌肽基因。

本发明第一个方面所述的产抗菌肽多黏性芽孢杆菌中，所述抗菌肽优选为天蚕素-B类抗菌肽。