[发明专利]一类具有广谱抗菌活性、低毒性且无诱导耐药性的抗菌肽及其应用

说明书

本发明设计合成了一类具有广谱抗菌活性、低毒性且无诱导耐药性的抗菌肽。该抗菌肽是以丙氨酸或/和甘氨酸或/和赖氨酸替换母肽MP‑C的1‑14位的一个或多个氨基酸得到，记为AGK。体外抗菌实验、溶血活性实验和诱导耐药实验表明，抗菌肽AGK具有广谱抗菌活性，低毒性，且无诱导耐药性。其中，AGK‑L₁GA₅K与Rifampin联合用药后不仅可减小Rifampin耐药性的产生，而且能使Rifampin耐药菌株对Rifampin重新敏感。因此，本发明的抗菌肽AGK有望成为新型抗生素的候选药物，在临床抗菌药物中具有良好的应用前景。

技术领域

本发明属于生物化学技术领域，涉及一类具有广谱抗菌活性、低毒性且无诱导耐药性的抗菌肽，本发明同时还涉及该抗菌肽在制备临床抗菌药物中的应用。

背景技术

细菌的多重耐药性是一个全球性问题，严重威胁人类健康。大多数抗生素通过干扰细胞壁、蛋白质、核酸的生物合成或代谢功能的途径来攻击细菌。细菌很容易通过发展生化溶液来对抗这些特定的过程而进化出对抗生素的耐受能力，从而产生耐药性(ACSApplied Materials and Interfaces,2019,11(38):34609-34620)。抗菌肽(Antimicrobial peptides)构成了大多数多细胞生物中先天防御系统的主要组成部分，并形成了抵御入侵微生物的第一道防线。尽管尚未完全阐明抗菌肽的确切作用机理，但细胞质膜被认为是其主要靶点，抗菌肽通过靶向细胞质膜，使脂质双层结构去极化，增加膜通透性最终杀死微生物，由于这种物理作用方式迅速发生，病原体很难形成有效的抗药性。随着“超级细菌”的出现，新型抗生素的开发已变得至关重要，而抗菌肽代表了这类具有巨大潜力的新型抗生素(Journal of Medicinal Chemistry,2019,62(7):3354-3366)。

天然抗菌肽由于代谢不稳定、生产成本高、容易引起溶血副作用等缺点限制了它们进一步的临床应用。氨基酸替换修饰多肽序列是改善抗菌活性和细胞毒性最简单最常用的一种方法。如：通过用赖氨酸，精氨酸和色氨酸取代myxinidin中的关键氨基酸，表现出高细胞选择性，高耐盐性和抗生物膜特性(Amino Acids,2016,48(2):505-522)；抗菌肽K1K8经氨基酸替换后显示出改善的抗菌谱，更低的溶血活性和增强的血清稳定性(AppliedMicrobiology and Biotechnology,2016,100(11):5069-5077)；多肽Tachyplesin-1具有强抗菌活性和高细胞毒性，通过丙氨酸扫描确定每个氨基酸的结构-功能关系，然后再进行疏水性和电荷修饰，获得了低毒性的同时保留了抗菌活性的类似物(ACS InfectiousDiseases,2017,3(12):917-926)。

Mastoparan C(MP-C)是从欧洲大黄蜂(Vespa crabro)的毒液中鉴定出来的一种典型的α-螺旋两亲性阳离子抗菌肽，具有广谱抗菌活性，但溶血活性高，毒性大的缺点限制了其广泛应用(International Journal of Biological Sciences,2018,14(6):599-607)。

发明内容

本发明的目的是提供一类具有广谱抗菌活性、低毒性且无诱导耐药性的新型抗菌肽。

本发明的另一目的是提供上述抗菌肽在制备临床抗菌药物中的应用。

(一)具有广谱抗菌活性、低毒性且无诱导耐药性的抗菌肽

本发明具有广谱抗菌活性、低毒性且无诱导耐药性的抗菌肽，是以丙氨酸(Ala，A)或/和甘氨酸(Gly，G)或/和赖氨酸(Lys，K)替换抗菌肽MP-C的1-14位的一个或多个氨基酸得到，标记为AGK。