[发明专利]高细胞选择性的环形抗菌肽OIR3及其制备方法和应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种高细胞选择性的环形抗菌肽OIR3及其制备方法和应用。

背景技术

抗菌肽(antimicrobial peptides,AMPs)，又称抗微生物肽，是由细菌特定基因编码产生的一类小分子多肽，具有广谱抗菌性。抗菌肽最早是20世纪80年代从惜比古天蚕 (Hyatophora cecropia)中发现的。抗菌肽主要生物学作用是其可杀灭包括革兰氏阴性菌和革兰氏阳性菌在内的多种细菌，具有抗菌谱广，杀菌速度快的特点。除了抑制和杀死细菌外，还具有抗真菌、抗病毒、抑制或杀伤肿瘤细胞、杀灭引起疟疾、利什曼病等疾病的寄生虫、抗原虫等作用。抗菌肽通过物理渗透的方式作用于细菌细胞膜，使细胞膜出现孔状结构，导致菌体细胞内容物泄露，菌体细胞死亡。抗菌肽独特的抑菌机制使其成为医疗、食品、畜牧等领域抗生素有前景的替代物质。目前，上千种抗菌肽已经从各种动植物体中提取出来，但作为抗生素替代品的抗菌肽却很少。限制抗菌肽成为抗生素替代物的原因有以下两个方面：一方面是抗菌肽的毒性，比如对红细胞造成溶血，或对正常体细胞具有杀害作用，也就是细胞选择性低，那么，寻找一种提高抗菌肽细胞选择性的方法势在必行。细胞选择性是抗菌肽对不同细胞的不同选择性作用，也就是对有害微生物有抑制或杀伤作用，而对正常细胞没有毒性作用。抗菌肽的治疗指数是评价其细胞选择性的关键性指标。抗菌肽的治疗指数越大，抗菌肽的细胞选择性就越高，说明该抗菌肽成为抗生素替代品的可行性越大。第二个方面是生产成本问题。目前对于抗菌肽的结构功能研究，主要通过化学合成的方法获得抗菌肽，氨基酸数目越多，合成成本越高，所以，细胞选择性高的抗菌小肽成为人们研究的热点。

短杆菌肽是由短芽孢杆菌中提取的一类物质的总称，如短杆菌肽A，短杆菌肽B，短杆菌肽C，短杆菌肽D，短杆菌肽S等。短杆菌肽S(Gramicidin S，GS)是Bacillus brevis 分泌的由10个氨基酸组成的环状肽类抗生素 (Val-Orn-Leu-^DPhe-Pro-Val-Orn-Leu-^DPhe-Pro)。短杆菌肽的环状结构对其活性是非常重要的，线性化的GS的活性只有环状结构的十分之一。短杆菌肽S是环形抗菌肽，它具有以下特征：1)一个大的薄片状的柔性的环状结构；2)同时具有一个极性和非极性的表面；3) 若干带正电荷的侧链基团伸出这个平面。

发明内容

基于以上不足之处，本发明提供一种高细胞选择性的环形抗菌肽OIR3及其制备方法和应用，该抗菌活性较高而细胞毒性相对较低。

本发明所采用的技术如下：一种高细胞选择性的环形抗菌肽OIR3，其序列如序列表SEQ ID No.1所示。

本发明还具有如下技术特征：如上所述的一种高细胞选择性的环形抗菌肽OIR3的制备方法包括如下步骤：

1)选用碱性带正电荷的精氨酸和脂肪族疏水性氨基酸以及芳香族脯氨酸，由肽键连接形成环形结构，根据环形肽模板(IleArg)nPro(IleArg)n，n＝3，设计获得环形抗菌肽OIR3；

2)采用固相化学合成法，然后经过反相高效液相色谱纯化和质谱鉴定后，完成环形抗菌肽 OIR3的制备。

如上所述的一种高细胞选择性的环形抗菌肽OIR3，在制备治疗革兰氏阳性菌或革兰氏阴性菌感染性疾病药物中的应用。

本发明在短杆菌肽S结构与功能研究基础上，根据环形肽模板(IleArg)nPro(IleArg)n (n＝1、2和3)，全新设计环形抗菌肽OIR1(Ile Arg Pro Ile Arg Pro)、OIR2(Ile Arg Ile Arg Pro Ile Arg Ile Arg Pro)和OIR3(Ile Arg Ile Arg Ile Arg Pro Ile Arg Ile Arg Ile Arg Pro)。精氨酸是带正电荷的碱性氨基酸，与细菌细胞膜发生静电吸引作用，脂肪族疏水性氨基酸异亮氨酸，可与细菌表明的磷脂发生疏水性作用，破坏细菌的磷脂膜，从而产生生物学活性。通过本方法制备的抗菌肽的实验技术简单，对得到的抗菌肽进行抗菌和溶血活性检测，发现OIR3 不但对大肠杆菌、绿脓杆菌、鼠伤寒沙门氏菌、金黄色葡萄球菌、表皮葡萄球菌、枯草芽孢杆菌六种菌种有明显的抑制作用，而且具有很低的溶血活性。因而，综合来看，OIR3是一种具有较高应用价值的抗菌肽。

附图说明

图1为抗菌肽OIR3的质谱图。

具体实施方式

实施例1

环形抗菌肽OIR1的氨基酸序列为：