[发明专利]天然抗感染抗氧化双功能肽Pb-CATH2及其基因与应用

说明书

本发明属于生物医学技术领域，具体是一种缅甸蟒蛇来源的cathelicidin家族具有抗感染抗氧化双功能的多肽Pb‑CATH2及其基因、制备方法和应用。Pb‑CATH2是直链多肽，含有29个氨基酸残基，理论等电点为12.49，理论分子量是3389.08Da。Pb‑CATH2的前体基因由480个核苷酸组成，其中编码成熟肽部分的为第391‑477位核苷酸。Pb‑CATH2富含碱性氨基酸和疏水性氨基酸，分子量小、结构简单，方便化学合成及基因工程制备。Pb‑CATH2不仅具有很强的广谱抗微生物活性，对革兰氏阳性菌、革兰氏阴性菌及真菌均具有很好的活性，还有一定的抗氧化作用以及低溶血活性等有益特点。故可作为抗感染抗氧化药物开发，以及作为化妆品、保健品、食品、饲料等日化中的添加剂被应用，具有很好的应用前景。

技术领域

本发明提供一种来源于缅甸蟒蛇(Python molurus bivittatus)的cathelicidin家族的具有抗感染抗氧化双功能的多肽Pb-CATH2及其编码基因，氨基酸序列和其在化妆品、保健品、食品、饲料等日化添加剂及抗感染医药领域中的应用，属于生物医学技术领域。

背景技术

Cathelicidin是一类由N端信号肽区域、中间保守cathelin结构域和C端高度特异的成熟肽区域构成的具有多功能的宿主抗菌肽家族，结构特点是：具有N端信号肽区域(30个残基左右)、中间保守cathelin结构域(99-114个残基)和C端高度特异的成熟肽区域(12-100个残基)。Cathelicidin具有广谱的抗菌活性，能快速、广谱地杀灭多种病原微生物,包括革兰阳性菌、革兰阴性菌、真菌、寄生虫和病毒等，特别是对许多临床耐药细菌同样具有作用，这引起了人们的注意。除此之外，cathelicidin还具有许多其他生物学活性，如对多种免疫细胞(中性粒细胞、单核细胞、肥大细胞和T细胞)具有趋化作用、诱导肥大细胞脱粒和组织胺释放、调节巨噬细胞转录、促进伤口愈合、诱导血管发生、诱导变异细胞系细胞凋亡和淋巴细胞活化等。这些优势使其在临床的应用有着良好的前景。

关于抗菌肽药物，目前cathelicidin的研究热点主要集中在消炎、抗感染和抗真菌等方面，应用方式可以是局部的也可以是系统的，剂型可以是口服也可以外用。尤其由于阳离子抗菌肽的表达与皮炎、侵入性烧伤脓血症、肿瘤病毒引起的肉赘等之间的病理联系，这些抗菌肽对这些疾病的局部治疗有较好的开发前景。目前有部分抗菌肽药物已进入临床试验阶段，例如Pexiganan是爪蟾抗菌肽Magainin的类似物，目前已作为治疗足部感染药物进入临床试验阶段，它也是第一个进行商业开发的抗菌肽；Hlf1-11是人乳铁蛋白前11个氨基酸残基组成的抗菌肽,通过Ⅰ/Ⅱ期临床试验研究表明Hlf1-1通过静脉给药时是安全的、耐受性良好的；来源于猪protegrin的IB-367用于治疗肿瘤患者口腔溃疡，已进入临床III期试验等。Cathelicidin的应用不仅限于医药领域，在农业、畜牧业和日化用品领域，cathelicidin也存在巨大的应用潜能。

2002年，世界卫生组织(WHO)发表公告指出“在牲畜养殖过程中，停止以往惯用的饲料添加剂抗生素的做法，将在不危害动物和农民利益的前提下，可减少对人类健康的威胁。抗生素作为饲料添加剂应用于动物生产中，对畜牧业的发展起了重要的作用，但是其在动物体内和动物产品中的残留，以及病原菌产生的抗药性问题，对人类的健康和环境产生了负面的影响。并且完全使我国出口肉类，海产品等受到了限制，从而影响收益。寻找新型、安全的抗菌剂代替抗生素，已成为当前国内外饲料学科的一项重要内容。抗菌肽具有广谱的抗菌作用，对畜禽具有促生长和治疗疾病的功能，是无毒、无害、无残留的绿色产品，有望成为抗生素的替代品，在畜牧生产上发挥重要的作用。