[发明专利]色氨酸和组氨酸跨链交互作用的β发卡抗菌肽及制备方法

说明书

本发明提供一种色氨酸和组氨酸跨链交互作用的β‑发卡抗菌肽及制备方法。抗菌肽WHFPG，其序列如SEQ ID No.1所示。制备方法利用β‑发卡结构的排布原则，以色氨酸和组氨酸的交互作用形成两条β‑侧链的相互吸引，以PG转角作为中心转角单元，得出稳定的β‑发卡两亲性抗菌肽模板XWYHYPGXWYHY‑NH₂，X＝R，Y＝F。本抗菌肽在制备治疗革兰氏阳性菌或/和革兰氏阴性菌引起的感染性疾病药物中的应用。本抗菌在中性pH条件和酸性pH条件下都可以发挥作用，在酸性pH条件下可以更强有力的抑制革兰氏阴性菌，治疗指数达到211.68，具有更广泛的临床应用潜力。

技术领域

本发明属于生物技术领域，具体涉及一种色氨酸和组氨酸跨链交互作用的β发卡抗菌肽及制备方法。

背景技术

抗生素滥用导致大量耐药细菌出现，尤其是超级细菌，已经对多种抗生素产生耐药性，因此，迫切的需要发掘和开发替代性抗菌材料。抗菌肽(Antimicrobial peptides,AMPs)几乎存在于所有生命形式中，对微生物病原体具有广泛的活性。通常认为，AMP对病原体起作用的主要过程是通过静电相互作用结合细胞膜，并通过物理渗透形成多种类型的裂解，从而导致内容物外排。这种特殊的作用机制使微生物难以产生抗药性。对于包罗万象的生物医学和生物工程应用，基于多肽类的生物材料的利用已通过多种来源和方法进行，包括再生医学，抗菌剂，仿生材料等等。

尽管从天然来源中早期分离出许多AMP，如蜂毒肽，magainin和Cathelicidins有望替代抗生素，但天然AMP仍需要解决一些障碍，包括长序列，高毒性和较差的抗菌效力。因此，有许多方法，例如从头设计，序列修饰(截短/取代/杂交)，合成组合文库和模板建立已开发用于肽设计，以解决和补偿先天缺陷。这些方法都是基于对肽的共同特征的分析或系统筛选(例如阳离子性，序列，疏水性，两亲性和结构)来获得的。β发卡结构作为β折叠结构的基本和简化形式，常通过1-4对不等的半胱氨酸形成二硫键以固定发卡结构，是天然抗菌肽重要的组成部分，但多对二硫键的制备方法和合成成本都是β抗菌肽发展过程中需要迫切克服的阻碍。同时在一些炎症反应和疾病发展过程中，常常会伴随局部环境pH的下降，例如：细菌性脓肿，真菌性阴道炎等。抗菌肽在这些局部环境中的活性常常会出现抑菌活性下降、结构稳定性不强等问题。

发明内容

基于以上不足之处，本发明提供一种色氨酸和组氨酸跨链交互作用的β发卡抗菌肽及制备方法，能够应对局部的酸性pH环境，达到缩短序列长度，解决制备困难、合成成本高的二硫键的问题。

本发明所采用的技术方案如下：一种色氨酸和组氨酸跨链交互作用的β发卡抗菌肽WHFPG，所述的抗菌肽WHFPG以PG转角作为中心转角单元，通过色氨酸和组氨酸的交互作用形成两条β侧链的相互吸引，其氨基酸序列如SEQ ID No.1所示。

如上所述的一种色氨酸和组氨酸跨链交互作用的β发卡抗菌肽WHFPG的制备方法，技术方案特点如下：利用β发卡结构的排布原则，以色氨酸和组氨酸的交互作用形成两条β侧链的相互吸引，以PG转角作为中心转角单元，得到含色氨酸组氨酸跨链交互作用的抗菌肽模板XWYHYPGXWYHY-NH₂，当X＝R，Y＝F时，抗菌肽命名为WHFPG，其氨基酸序列如SEQ IDNo.1所示。

本发明的另一目的在于提供如上所述的一种色氨酸和组氨酸跨链交互作用的β发卡抗菌肽WHFPG在制备治疗革兰氏阳性菌或/和革兰氏阴性菌引起的感染性疾病药物中的应用。

并且以上所述的应用特别用于制备治疗在酸性环境下革兰氏阴性菌引起的感染性疾病药物中的应用。