[发明专利]一种来源于GSDMD蛋白的抗菌肽及其应用

说明书

本发明属于生物技术领域，具体为一种来源于GSDMD蛋白的抗菌肽及其应用。本发明提供的抗菌肽，其为人源GSDMD蛋白序列M‑N位的多肽,或该多肽序列中除FHFYDAMDGQI序列外的其他氨基酸进行各种取代、添加和/或缺失氨基酸后具有至少90%以上同源性的衍生多肽；其中，M选自60‑80间的整数，N选自为90‑110间的整数。本发明公开的抗菌肽具有高效的抗菌作用，对各类细菌，包括但不限于革兰氏阴性菌（大肠杆菌、耻垢分枝杆菌）、革兰氏阳性菌（金黄色葡萄球菌）具有很强的抗菌活性，且其分子量小，合成简单，具有较好的应用价值。

技术领域

本发明属于生物技术领域，具体涉及一种来源于GSDMD蛋白的抗菌肽及其应用。

背景技术

传统抗生素虽然在治疗细菌性感染疾病方面取得了一定的成果，但是近年来，由于抗生素的滥用，越来越多的微生物对传统的抗生素产生了耐受性，这对于人类的健康产生了很大的威胁。所以，研发一种新型的抗菌药物是十分必要的。

抗菌肽（Antinicrobial peptides, AMPs）原指昆虫体内经诱导而产生的一类具有抗菌活性的多肽物质，对细菌，真菌和病毒均有极强的杀灭能力，是生物免疫防御系统里的重要组成部分。与传统抗生素相比，抗菌肽分子量小、热稳定性好、水溶性好、抗菌谱广、不易诱发细菌产生耐药性。

目前研究认为抗菌肽可能主要是通过这种机制杀伤肿瘤细胞和微生物: 胞膜攻击作用：大多数抗菌肽最基本的作用机制是破坏肿瘤细胞或细菌质膜结构,引起胞内水溶性物质大量渗出,从而最终导致肿瘤细胞和细菌的死亡,而抗菌肽分子的结构特征是保证上述机制发挥作用的重要基础。

细胞炎性坏死或细胞焦亡是机体在感知病原微生物浸染后启动的免疫防御反应，在拮抗和清除病原感染以及内源危险信号中发挥重要作用。细胞焦亡本质上一种程序性细胞坏死：细胞膜形成孔洞，细胞逐渐膨胀至细胞膜破裂，最终导致大量细胞内容物释放，激活强烈的炎症反应。过度的细胞焦亡会诱发多种自身炎症性和自身免疫性疾病。最近有研究显示艾滋病的发生也和细胞焦亡有关。细胞焦亡被认为由两种含半胱氨酸的天冬氨酸蛋白水解酶(caspase)介导，包括caspase-1和caspase-4/5/11。Caspase-1由一个被称为炎症小体(Inflammasome)的复合物在感知病原信号后激活，是细胞质天然免疫最为重要的通路之一。在最新的研究中，gasdermin D（GSDMD）蛋白是炎性蛋白酶Caspase的共有底物。

GSDMD属于gasdermin蛋白家族，该家族还包括GSDMA，GSDMB，GSDMC，GSDME（DFNA5），DFNB59等。GSDMD蛋白的N端大都可以引发细胞焦亡，在没有感染的情况下它们也是通过N端和C端的自抑制作用保持无活性状态。GSDMD在被炎性caspase切割后释放出来的的N端结构域其自身就足以引发细胞焦亡；在通常情况下，N端和C端结构域很强地相互作用，使得GSDMD处于无活性的自抑制状态。在细胞中表达基因工程改造的GSDMD(在两个结构域中间插入其它蛋白酶位点)，可以使细胞在其它蛋白酶刺激下发生焦亡，甚至可以将细胞凋亡转化为焦亡。这些结果都证明GSDMD的N端结构域具有诱发细胞焦亡的活性。

此外，gasdermin家族中人的GSDME（DFNA5）和小鼠Gsdma3的提前终止突变(翻译出可以诱发细胞焦亡的片断)分别导致人类非综合征性耳聋(Nonsyndromic hearingimpairment)和小鼠脱毛以及皮肤发炎等疾病，预示这些疾病都是由gasdermin蛋白引发非正常细胞焦亡所导致。这就为多种自身炎症性疾病和内毒素诱导的败血症提供了一个全新的药物靶点，同时也为我们提供了一个新型抗菌机制来对抗细菌的耐药性。

发明内容

本发明目的是为了解决传统抗生素的不足之处，提供一种来自人源GSDMD蛋白的抗菌肽，同时提供了该抗菌肽的氨基酸序列、其抗菌活性检测方法及其应用。