[發明專利]一種酸激活CSP靶向抗菌肽及其制備和應用

有效

• 申請號: 201210314814.3
• 申請日: 2012-08-30
• 公開（公告）號: CN102827288A
• 公開（公告）日: 2012-12-19
• 發明（設計）人: 周建業;張偉;王記增;林志偉;陳熙明;李志杰
• 申請（專利權）人: 蘭州大學
• 主分類號: C07K19/00
• 分類號: C07K19/00;C07K1/107;A61K38/17;A61K47/48;A61P31/04;A61P1/02
• 代理公司: 北京中恒高博知識產權代理有限公司 11249
• 代理人: 高松

技術領域

本發明涉及一種多肽，具體地，涉及一種酸激活CSP靶向抗菌肽及其制備和應用。?

背景技術

齲病是在以細菌為主的多種因素影響下，牙體硬組織發生的慢性進行性破壞性感染性疾病???????????????????????????????????????????????????。WHO將其列為僅次于心血管病、腫瘤之后的第三大非傳染性重點防治疾病。變形鏈球菌(Streptococcus?mutans，SM)是齲病的主要致病菌???，為革蘭氏陽性菌，厭氧或兼性厭氧，抑制其生長可有效治療齲???。?

變形鏈球菌以生物膜（SM?biofilm）的形式存在并致齲。以生物膜形式存在的細菌與以浮游態存在的細菌相比，在代謝特點和生理現象方面存在著眾多明顯的不同點，如對抗菌劑的敏感性、基因表達和信號傳導、耐酸性等。細菌生物膜對多數抗菌劑有較強的抵抗力，其抗性水平約為浮游態細菌的10¹-10³倍。SM生物膜在紅霉素和青霉素濃度為5000倍MIC作用1?h時及濃度為1000倍MIC作用3?h時，未能被完全殺死；在洗必泰濃度為500倍MIC作用1?h及濃度為100倍MIC作用3?h，也未能被完全殺死。類似地，Noiri等發現，牙齦卟啉菌單胞生物膜在160倍MIC濃度的甲硝唑中仍能生長，其耐藥機制與單個細菌迥然不同???。細菌生物膜耐藥性的增強與其結構特點密切相關：以生物膜形式存在的細菌，其生長速度顯著低于浮游態細菌，常處于靜止期，不易被常規的抗菌劑殺滅。而且，臨床常用的抗菌劑如洗必泰、氟制劑等，還具有副作用并易導致細菌耐藥、耐氟。?

抗菌肽(Antimicrobial?Peptides，AMP)是生物體內經誘導產生的一種具有生物活性的小分子多肽，具有獨特的抗菌機制、抗菌譜廣、種類多、不易產生耐藥性等特點。Batoni等報道，AMP主要通過膜攻擊途徑作用于生物膜內生長緩慢或不生長的細菌，從而抑制細菌及其生物膜的生長。此外，與傳統抗生素相比，AMP還具有快速殺滅細菌的動力學特征，將更適用于動態且快速變化的微生物群落(如生物膜)????。但AMP的廣譜抗菌性也容易造成菌群失調等不良后果。同時，天然AMP具有生物效能低、篩選難度高、蛋白水解不穩定等缺點。?

特異性靶向抗菌肽(Specifically?Targeted?AntiMicrobial?Peptides,?STAMPs)?是一種可設計并具有特異性的AMP，由靶向定位區域、AMP區域和(或)連接體區域組成。靶向定位區通過增高靶細菌表面AMP濃度，使AMP的特異性、殺傷效力和動態性能全面提升???。SM感受刺激多肽(CSP)是SM密度感應系統(quorum-?sensing，QS)中的菌種間特異性信號分子???，具有介導SM進入基因感受態，影響SM的轉化突變、遺傳性狀、粘附聚集等重要作用。Eckert等利用固相合成法將CSP與來自于羊髓的AMP?novispirin?G10雜合成C16G2，可特異性破壞SM生物膜而將其殺滅，但不影響人口腔中正常菌群的生長，與單獨使用novispirin?G10相比，其殺傷能力提高了20倍以上，但是表現出了一定的細胞毒性及溶血性???。Melittin是從蜂毒中提取發現的一類高破膜活性的抗菌肽，其對SM細菌的殺傷能力明顯強于C16G2???。但是缺乏選擇性以及高毒性限制了melittin的臨床應用。?

由于變形鏈球菌是厭氧細菌，因而代謝過程中產生大量的乳酸，從而導致其生存的微環境呈酸性。此外，因而我們利用這一特點，設計了一類酸激活的CSP靶向抗菌肽：用2,3-二甲基馬來酸酐（DMMAn）對抗菌肽melittin中賴氨酸的側鏈氨基進行保護，從而使抗菌肽失去陽離子特征而降低活性。當pH低于6.8時，DMMAn就可以從氨基上脫掉，使抗菌肽melittin恢復活性；將DMMAn保護的melittin通過二硫鍵與CSP靶向分子相連，以提高變形鏈球菌表面melittin的數量。這種新型的CSP靶向抗菌肽即可以通過CSP靶向分子提高抗菌肽的選擇性和抗菌肽在SM細菌表面的聚集度，同時又通過DMMAn對氨基的保護而降低了melittin的毒性。當這種CSP靶向抗菌肽進入到齲齒內之后，可被微環境的酸性條件而激活，從而具有殺菌活性。?