[發(fā)明專利]一種轉(zhuǎn)抗菌肽PR39基因小鼠

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710358833.9
• 申請日: 2017-05-19
• 公開（公告）號: CN107410206A
• 公開（公告）日: 2017-12-01
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 吳珍芳;趙成成;曾芳;李紫聰;董銳;劉德武;鄭恩琴;蔡更元;宋長緒
• 申請（專利權(quán)）人: 華南農(nóng)業(yè)大學
• 主分類號: A01K67/027
• 分類號: A01K67/027;C12N15/85;C12N15/90;C12N15/12
• 代理公司: 北京商專永信知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙)11400
• 代理人: 高之波,李波

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及基因工程領(lǐng)域，特別涉及一種轉(zhuǎn)抗菌肽PR39基因小鼠。

背景技術(shù)

抗菌肽(Antimicrobial peptides，AMPs)是一類具有抗菌活性的小分子多肽，它是機體天然免疫防御系統(tǒng)的重要組成部分。研究表明，抗菌肽與抗生素相比，具有更廣譜的抗菌能力，而且還具有抗病毒、抗真菌、抗癌等作用，其容易被蛋白酶解，不易在動物體內(nèi)殘留，不易使細菌產(chǎn)生耐藥性，因而受到研究者的廣泛關(guān)注。

抗菌肽的分類：

抗菌肽可以根據(jù)分子帶電情況、結(jié)構(gòu)和來源進行分類。抗菌肽根據(jù)分子帶總電荷情況，可以分為陽離子抗菌肽和陰離子抗菌肽，陽離子抗菌肽占絕大部分；根據(jù)結(jié)構(gòu)可以分為多種類型，其中cathelicidins和defensins為主要的兩種類型；根據(jù)來源可以分為來源于昆蟲、哺乳動物、兩棲動物、魚類、軟體動物、甲殼類動物、植物及細菌等生物的抗菌肽。

抗菌肽的分子結(jié)構(gòu)：

抗菌肽分子量較小，一般小于40kD，通常由20-60個氨基酸組成，它具有不同的分子結(jié)構(gòu)，包括一、二、三和四級結(jié)構(gòu)，其中二級結(jié)構(gòu)包括線性α—螺旋結(jié)構(gòu)、β一折疊結(jié)構(gòu)、含伸展片層結(jié)構(gòu)和環(huán)形結(jié)構(gòu)等4種類型的抗菌肽。抗菌肽的分子結(jié)構(gòu)決定其分子活性，其中抗菌肽所帶的電荷數(shù)、分子結(jié)構(gòu)中的保守序列、α—螺旋結(jié)構(gòu)、二硫鍵等是影響其活性的重要因素。

抗菌肽的作用機制：

抗菌肽具有廣譜抗菌活性，能有效地抑制細菌(包括革蘭氏陽性細菌和革蘭氏陰性細菌)，不損傷真核細胞。抗菌肽的抗菌機制主要是以作用于細菌細胞膜為主，少數(shù)抗菌肽還可以通過抑制細菌DNA、RNA和蛋白質(zhì)的合成來殺滅細菌。抗菌肽作用于細菌細胞膜包括兩種方式：(1)膜破壞性模式(membrane disruptive)即溶解細菌的細胞膜；(2)非膜破壞性模式(non-membrane disruptive)即改變細菌細胞膜的通透性。

抗菌肽通過與病原菌之間的靜電作用吸附到病原菌細胞膜上。細菌細胞膜含有較多的磷脂，故而帶負電荷，通常與陽離子抗菌肽能更快更好地吸附。研究表明，抗菌肽的吸附作用還與本身分子長度緊密相關(guān)，分子結(jié)構(gòu)中肽鏈越長，結(jié)合到細菌細胞膜上的難度越大。相較而言，小分子結(jié)構(gòu)的抗菌肽更易發(fā)揮抗菌活性。因此，有研究人員嘗試減少長鏈抗菌肽的肽鏈長度，使其更易結(jié)合到細菌細胞膜上，但此種做法可能會破壞抗菌肽的二級結(jié)構(gòu)，從而影響其溶解細菌細胞膜的功能。

抗菌肽在生物醫(yī)藥及畜牧業(yè)中的應(yīng)用：

隨著研究的進步，抗菌肽作為動物機體免疫體系中重要的組成部分，它在生物醫(yī)藥及畜牧業(yè)均顯示出巨大的應(yīng)用前景。目前，在人類醫(yī)學領(lǐng)域中，研究人員已將動物源抗菌肽用于臨床試驗。結(jié)腸炎臨床模型治療研究證明，cathelicidins抗菌肽具有纖維修復(fù)作用，可用于炎癥性腸病的治療。在小鼠結(jié)核病臨床模型治療研究中，人源抗菌肽LL-37通過滴鼻的方式用于小鼠肺部感染，結(jié)果表明LL-37可以抵抗結(jié)核病。

在畜牧養(yǎng)殖中，長期以來濫用抗生素導(dǎo)致耐藥性細菌的產(chǎn)生及畜禽體內(nèi)藥物殘留，給人類健康造成了嚴重威脅，使得抗菌肽替代抗生素藥物的研發(fā)受到高度重視。近年來，動物源抗菌肽在畜牧養(yǎng)殖中的應(yīng)用研究主要包括以下兩種：(1)作為飼料添加劑提高動物機體免疫力，促進動物體生長。如研究表明在仔豬飼糧中添加抗菌肽，能夠改善飼料利用率，促進仔豬生長，同時還可以提高免疫力。將豬小腸抗菌肽注射到SPF級雞肌肉中，可以顯著提高飼料利用率，提高小腸免疫活性細胞數(shù)量，增強腸道的屏障功能。(2)作為藥物對動物疾病進行預(yù)防和治療。使用來源于綿羊白細胞的抗菌肽做抑菌活性試驗，發(fā)現(xiàn)其對豬源致病菌有很好的抑制效果。在感染豬繁殖與呼吸綜合征病毒的Marc-145細胞系和豬肺泡巨噬細胞的培養(yǎng)液中連續(xù)添加36小時的抗菌肽PG-1，可以明顯抑制該病毒的感染和復(fù)制。

抗菌肽PR-39是最早從豬小腸的上部分離得到的Cathelicidin家族中的小分子抗菌肽，隨后通過cDNA克隆表明PR-39也在豬骨髓原代細胞中表達，且以前肽形式儲存在中性粒細胞中。

抗菌肽PR39的分子結(jié)構(gòu)特點：