[发明专利]一种双功能NDM-1碳青霉烯酶抑制肽及其应用

说明书

本发明公开了一种双功能NDM‑1碳青霉烯酶抑制肽及其应用，属于生物医药领域。其序列为：Ile‑Phe‑Gly‑Arg‑Ile‑Arg‑Gly‑Phe‑Ile‑Lys‑Asn‑Ile‑Trp‑Ser‑Asp，可利用常规的多肽固相合成技术制备，通过高效液相色谱纯化。该多肽与β‑内酰胺类抗生素联合使用可抑制产NDM‑1酶的革兰氏阴性细菌，而单独使用该多肽可抑制革兰氏阳性细菌。该双功能多肽具有低溶血活性及高盐环境稳定性，制备便捷、抗菌活性明确、具有产业化的潜力，本发明进一步涉及包括所述双功能肽的药品和/或饲料和/或化妆品和/或日用化学品。

技术领域

本发明涉及生物医药领域，具体涉及一种双功能NDM-1碳青霉烯酶抑制肽及其应用。

背景技术

耐碳青霉烯类抗生素的菌株主要为肠杆菌科细菌，为革兰氏阴性菌家族，其对多种抗生素表现出抗性。耐碳青霉烯肠杆菌科细菌(Carbapenem-resistantEnterobacteriaceae,CRE)是社区和院内获得性细菌感染的主要原因，例如泌尿道、血液、手术部位和腹腔内感染。由于其对多种抗生素表现出抗性，由其所引起的感染通常难以治疗，导致死亡率显着增加。根据美国疾病控制和预防中心(Centers for Disease Controland Prevention,CDC)2013年发布的报告，全美每年有超过9000名住院患者被CRE感染，其中一半因败血症而最终导致死亡。此外，大约600例死亡病例是由耐碳青霉烯的克雷伯氏菌和大肠杆菌这两种最常见的CRE感染引起的。更重要的是，中国学者最近对于抗菌素耐药性的研究也表明我国CRE菌株的流行率也越来越高(Zhang R,Liu L,Zhou H,Chan EW,Li J,Fang Y,Li Y,Liao K,Chen S.,Nationwide surveillance of clinical carbapenem-resistant Enterobacteriaceae(CRE)strains in China,EBioMedicine.2017,19:98-106.)。

CRE对碳青霉烯类抗生素产生抗性的主要机制之一是菌株能产生碳青霉烯酶，碳青霉烯酶能水解几乎所有的β-内酰胺抗生素从而使其无效。这些广谱碳青霉烯酶可分为A、B和D类β-内酰胺酶，其中水解碳青霉烯类抗生素能力最强的是B类金属-β-内酰胺酶(metallo-β-lactamases,MBLs)。MBL活性中心含有金属锌离子，其作为必需的辅因子来催化抗生素结构中的β-内酰胺环水解。MBL可根据其氨基酸序列可进一步分为三个亚类(B1，B2和B3)，其中新的德里金属-β-内酰胺酶-1(New Delhi metallo-β-lactamase-1,NDM-1)属于B1亚类。临床上，该亚类MBL是最重要和最普遍的碳青霉烯酶，特别是NDM-1。全球迅速传播的产生NDM-1“超级细菌”进一步说明其在赋予菌株的耐药性方面所起到的重要作用(表1)，以及迫切需要开发有效的NDM-1抑制剂。

表1携带blaNDM-1质粒基因的耐药菌的菌株

目前临床上可选择的β-内酰胺酶抑制品种较少，主要有克拉维酸、舒巴坦和他唑巴坦，均为小分子化合物，但对于NDM-1碳青霉烯酶无抑制效果，因此开发一种NDM-1碳青霉烯酶抑制剂，使抗生素能发挥作用从而杀死耐药菌株具有重要的意义。

发明内容

本发明的首要目的在于弥补现有技术的缺点与不足，提供一种具有抑制NDM-1碳青霉烯酶活性和能破坏细菌细胞膜的双功能多肽。

本发明的另一目的在于提供上述双功能NDM-1碳青霉烯酶抑制肽的应用。将本发明所述的双功能NDM-1碳青霉烯酶抑制肽与β-内酰胺类抗生素联合用于抑制产NDM-1的革兰氏阴性耐药菌时，可显著提高β-内酰胺类抗生素的抗菌活性。同时，单用本发明所述的该双功能多肽可通过破坏细菌细胞膜从而杀死革兰氏阳性菌。

本发明的目的通过下述技术方案实现：