[發明專利]一種來源于GSDMD蛋白的抗菌肽及其應用

有效

• 申請號: 201710603544.0
• 申請日: 2017-07-23
• 公開（公告）號: CN107312080B
• 公開（公告）日: 2021-02-26
• 發明（設計）人: 李繼喜;匡思運;鄭軍
• 申請（專利權）人: 復旦大學
• 主分類號: C07K14/47
• 分類號: C07K14/47;A61K38/17;A61P31/04
• 代理公司: 上海正旦專利代理有限公司 31200
• 代理人: 陸飛;陸尤

本發明屬于生物技術領域，具體為一種來源于GSDMD蛋白的抗菌肽及其應用。本發明提供的抗菌肽，其為人源GSDMD蛋白序列M?N位的多肽,或該多肽序列中除FHFYDAMDGQI序列外的其他氨基酸進行各種取代、添加和/或缺失氨基酸后具有至少90%以上同源性的衍生多肽；其中，M選自60?80間的整數，N選自為90?110間的整數。本發明公開的抗菌肽具有高效的抗菌作用，對各類細菌，包括但不限于革蘭氏陰性菌（大腸桿菌、恥垢分枝桿菌）、革蘭氏陽性菌（金黃色葡萄球菌）具有很強的抗菌活性，且其分子量小，合成簡單，具有較好的應用價值。

技術領域

本發明屬于生物技術領域，具體涉及一種來源于GSDMD蛋白的抗菌肽及其應用。

背景技術

傳統抗生素雖然在治療細菌性感染疾病方面取得了一定的成果，但是近年來，由于抗生素的濫用，越來越多的微生物對傳統的抗生素產生了耐受性，這對于人類的健康產生了很大的威脅。所以，研發一種新型的抗菌藥物是十分必要的。

抗菌肽（Antinicrobial peptides, AMPs）原指昆蟲體內經誘導而產生的一類具有抗菌活性的多肽物質，對細菌，真菌和病毒均有極強的殺滅能力，是生物免疫防御系統里的重要組成部分。與傳統抗生素相比，抗菌肽分子量小、熱穩定性好、水溶性好、抗菌譜廣、不易誘發細菌產生耐藥性。

目前研究認為抗菌肽可能主要是通過這種機制殺傷腫瘤細胞和微生物: 胞膜攻擊作用：大多數抗菌肽最基本的作用機制是破壞腫瘤細胞或細菌質膜結構,引起胞內水溶性物質大量滲出,從而最終導致腫瘤細胞和細菌的死亡,而抗菌肽分子的結構特征是保證上述機制發揮作用的重要基礎。

細胞炎性壞死或細胞焦亡是機體在感知病原微生物浸染后啟動的免疫防御反應，在拮抗和清除病原感染以及內源危險信號中發揮重要作用。細胞焦亡本質上一種程序性細胞壞死：細胞膜形成孔洞，細胞逐漸膨脹至細胞膜破裂，最終導致大量細胞內容物釋放，激活強烈的炎癥反應。過度的細胞焦亡會誘發多種自身炎癥性和自身免疫性疾病。最近有研究顯示艾滋病的發生也和細胞焦亡有關。細胞焦亡被認為由兩種含半胱氨酸的天冬氨酸蛋白水解酶(caspase)介導，包括caspase-1和caspase-4/5/11。Caspase-1由一個被稱為炎癥小體(Inflammasome)的復合物在感知病原信號后激活，是細胞質天然免疫最為重要的通路之一。在最新的研究中，gasdermin D（GSDMD）蛋白是炎性蛋白酶Caspase的共有底物。

GSDMD屬于gasdermin蛋白家族，該家族還包括GSDMA，GSDMB，GSDMC，GSDME（DFNA5），DFNB59等。GSDMD蛋白的N端大都可以引發細胞焦亡，在沒有感染的情況下它們也是通過N端和C端的自抑制作用保持無活性狀態。GSDMD在被炎性caspase切割后釋放出來的的N端結構域其自身就足以引發細胞焦亡；在通常情況下，N端和C端結構域很強地相互作用，使得GSDMD處于無活性的自抑制狀態。在細胞中表達基因工程改造的GSDMD(在兩個結構域中間插入其它蛋白酶位點)，可以使細胞在其它蛋白酶刺激下發生焦亡，甚至可以將細胞凋亡轉化為焦亡。這些結果都證明GSDMD的N端結構域具有誘發細胞焦亡的活性。

此外，gasdermin家族中人的GSDME（DFNA5）和小鼠Gsdma3的提前終止突變(翻譯出可以誘發細胞焦亡的片斷)分別導致人類非綜合征性耳聾(Nonsyndromic hearingimpairment)和小鼠脫毛以及皮膚發炎等疾病，預示這些疾病都是由gasdermin蛋白引發非正常細胞焦亡所導致。這就為多種自身炎癥性疾病和內毒素誘導的敗血癥提供了一個全新的藥物靶點，同時也為我們提供了一個新型抗菌機制來對抗細菌的耐藥性。

發明內容

本發明目的是為了解決傳統抗生素的不足之處，提供一種來自人源GSDMD蛋白的抗菌肽，同時提供了該抗菌肽的氨基酸序列、其抗菌活性檢測方法及其應用。