[發明專利]防御素mNP-1在促進雞體重增加中的應用

有效

• 申請號: 201510202002.3
• 申請日: 2015-04-24
• 公開（公告）號: CN104761625B
• 公開（公告）日: 2019-05-28
• 發明（設計）人: 胡贊民;陳宇紅;白麗莉;范成明;武慶;崔曉磊;吳繼華;徐玲;陳凡;儲成才;閻聰娟;吳曉亭
• 申請（專利權）人: 保羅生物園科技股份有限公司;中國科學院遺傳與發育生物學研究所
• 主分類號: C07K14/405
• 分類號: C07K14/405;A23K50/75;A23K20/147
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 張瑩

本發明涉及利用小球藻表達了改造的兔防御素NP?1(mNP?1)，在小球藻中表達的防御素mNP?1和表達mNP?1的小球藻對雞有很顯著的促生長功能。本發明的結果可應用于制備雞飼料添加劑。

技術領域

本發明涉及防御素及其在制備飼料添加劑中的應用。具體地，涉及利用小球藻生產的防御素mNP-1及表達mNP-1的小球藻及其在制備飼料添加劑中的應用。

背景技術

防御素的結構特點及分類

防御素是一類廣泛存在于動物、植物和人類體內具有微生物抗性的陽離子小肽。防御素一般由29-54個氨基酸組成，分子量為3-6KD。在結構上具有以下共同特點：(1)帶正電荷，(2)富含精氨酸，(3)具有一定數目的保守的半胱氨酸，(4)通過半胱氨酸分子形成分子內二硫鍵，使肽環合形成反向平行的β片層結構。自1985年美國加利福尼亞大學Lehrer教授對其命名以來(Selsted et al.，1985a)，受到國內外科學家的廣泛關注。根據分子大小、結構與功能的差異，可將防御素大致分為四類：α防御素、β防御素、昆蟲防御素與植物防御素?；诎腚装彼釟埢拈g距和二硫鍵的形式，哺乳動物的防御素可分為三類：α防御素、β防御素和θ防御素。哺乳動物的防御素由18-42個氨基酸組成，其中6個保守的半胱氨酸形成了3對二硫鍵，使肽鏈折疊成β片層結構。α防御素由29-36個氨基酸組成，二硫鍵的連接方式為1-6、2-4、3-5；β防御素由38-42個氨基酸組成，二硫鍵的連接方式為1-5、2-4、3-6，β防御素中還有一個脯氨酸和甘氨酸；1999年從非人靈長類恒河猴中發現了新的一類防御素——由18個氨基酸殘基組成的環狀θ防御素，它們是由兩個不同的截短的α防御素類肽連接而成。

防御素在人體中廣泛分布，人體中α防御素有6種，其中4種即HNP1-4主要產生于粒細胞，2種(HD5-6)主要產生于潘氏細胞；人類基因組有28個β-防御素基因，在人類和鼠類已經鑒定出超過35個β-防御素基因。防御素的表達與病源微生物的入侵是緊密相關的，例如在透析病人的腹腔中同時發現有α防御素與β防御素，又如細菌性腦膜炎患兒的腦脊髓液中防御素的濃度比非細菌性腦膜炎高150倍。眼內防御素的表達研究表明，防御素在淚液中的含量與感染時的表達不同。研究表明防御素在人體防病抗病中起著非常重要的作用。

到目前為止，分離到的兔防御素有9個，其中7個為α防御素：NP-1，NP-2，NP-3a，NP-3b，NP-4，NP-5和Corticostatin VI，產生于粒細胞。另外2個來自于兔腎細胞的防御素：RK-1和RK-2。α-防御素NP-1比人防御素HNP-1的抗菌活性強5～10倍，兩者間的這一明顯差異被歸結為它們的分子凈電荷性質：在NP-1分子中含有9個凈正電荷，而在HNP-1分子中僅含有3個凈正電荷。目前，從生物體中分離到的防御素已達30多種，其中兔防御素(NetrophilePeptide-1，NP-1)的抗性譜最廣。兔防御素NP-1由33個氨基酸組成，屬于α-防御素，有6個半胱氨酸，它們形成3個二硫鍵，連接位置分別為1-6，2-4，3-5(Ganz，1989)。它對梅毒螺旋體、很多革蘭氏陽性菌、革蘭氏陰性菌、真菌和病毒有顯著的抑制或毒殺效應。

防御素抗微生物機理

在動植物及人體內，防御素含量極其少，卻執行著機體重要的防御功能。與傳統抗生素相比，防御素有其獨特的抑制機理。

防御素的抗菌作用機理為：它依靠靜電作用，通過本身所帶的正電荷與帶負電荷的微生物細胞膜相互吸附，即防御素與革蘭氏陰性菌的脂多糖(LPS)、革蘭氏陽性菌的脂磷壁酸等陰離子分子作用而附著在靶細胞表面，二聚或多聚的防御素穿膜形成瞬時的或穩定的跨膜離子通道(兔防御素NP-1形成瞬時的，人防御素HNP-1形成穩定的跨膜離子通道)，導致細胞內溶液外滲，從而擾亂了細胞膜的通透性及細胞能量狀態，導致細胞膜去極化，呼吸作用受到抑制以及細胞內ATP含量下降，最終導致靶細胞死亡。

防御素的抗病毒作用則是通過與病毒外殼蛋白結合而導致病毒失去生物活性。