[发明专利]A型肉毒素突变体及其基因工程菌的构建

说明书

本发明涉及一种A型肉毒素突变体。A型肉毒素突变体包括：第一肽段和第二肽段，所述第一肽段和所述第二肽段通过链间二硫键相连；其中，所述第一肽段相较于野生型A型肉毒素的轻链，具有第134位和/或第165位的突变；和/或所述第二肽段相较于野生型A型肉毒素的重链，具有如下突变位点的至少之一：第791位、第967位和第1060位。本发明的A型肉毒素突变体具有二硫键的错配率低和生物活性高等优点。

技术领域

本发明属于生物技术领域，具体地，本发明涉及一种A型肉毒素突变体及其基因工程菌的构建，更具体地，本发明涉及一种A型肉毒素突变体、核酸分子、表达载体、基因工程菌、药物组合物及其用途。

背景技术

肉毒素(botulinum neurotoxin，BoNT)是一种由厌氧肉毒梭状芽孢杆菌(简称“肉毒梭菌”)产生的神经毒素，是世界上已知毒性最强的物质之一，肉毒素分为7种类型的血清型(A型-G型)，其中最常见的为A型，称为A型肉毒素(Botulinum neurotoxin of type A，BoNT/A)。

BoNT/A的结构分为两部分：轻链(LC，50kD)和重链(HC，100kD)，轻链和重链间靠一对链间二硫键链接(C₄₃₀-C₄₅₄)，非酰胺键链接。轻链为活性结构域，具有锌依赖性金属内肽酶活性，是毒素的毒性部分。重链包含两个结构域，结合结构域和转位结构域，结合结构域负责与神经细胞膜上相应受体结合，并在内体膜上形成离子通道，转位结构域负责轻链的转位，将轻链移送至细胞内，轻链识别SNAP-25(一种突触囊泡相关蛋白)上的Q197-R198位点，对其进行特异性切割。

多项研究表明，BoNT/A具有众多的应用场景，不仅在医学美容方面，在多种疾病的治疗方面也具有广泛的应用前景，随着在各种肌张力障碍、手足多汗症、疼痛以及其他多种疑难杂症等领域的临床应用，其疾病治疗范围在不断扩大。BoNT/A的治疗机理为，在神经肌肉接头处，BoNT/A与神经细胞表面的相应受体结合，借助其重链N端，跨膜将轻链移送至细胞内，通过切割SNAP-25来阻断乙酰胆碱的释放，引发肌肉持续的松弛性麻痹。

因此，亟需开发一种生物活性高的A型肉毒素。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决现有技术中存在的技术问题至少之一。为此，本发明提供了一种A型肉毒素突变体，该A型肉毒素突变体具有二硫键的错配率低和生物活性(毒力)高等优点。

本发明是基于发明人的下列发现而完成的：

天然结构的活性BoNT/A分子由1296个氨基酸组成，分为轻链和重链，其中轻链含有448个氨基酸(1-448)，重链含有848个氨基酸(449-1296)，重链内形成一对二硫键(C₁₂₃₅-C₁₂₈₀)，位于重链的近C端区域，轻链与重链间形成一对二硫键(C₄₃₀-C₄₅₄)，构成该二硫键的半胱氨酸分别位于轻链的近C端及重链的近N端，依靠该二硫键，轻、重链间形成完整BoNT/A分子的正确架构，使得BoNT/A分子具有结合受体、跨膜转运、发挥毒力等生物学作用。