[發明專利]脂肪酸修飾的超短序列抗菌肽類似物及其應用

在審

• 申請號: 201911261350.2
• 申請日: 2019-12-10
• 公開（公告）號: CN110938112A
• 公開（公告）日: 2020-03-31
• 發明（設計）人: 倪京滿;王銳;鐘超;王一杰
• 申請（專利權）人: 倪京滿
• 主分類號: C07K5/097
• 分類號: C07K5/097;C07K5/09;A61K38/06;A61P31/04
• 代理公司: 甘肅省知識產權事務中心 62100
• 代理人: 趙紅紅

本發明設計合成了一類脂肪酸修飾的超短序列抗菌肽類似物。該抗菌肽類似物為脂肪酸修飾的含有三個氨基酸的多肽，其是由精氨酸和色氨酸以不同方式排列組合，得到含有三個氨基酸的超短序列多肽，然后將該超短序列多肽C末端進行酰胺化，N末端進行C8?C18的脂肪酸鏈修飾得到，其序列更短，且設計簡單、制造成本低。體外抑菌實驗表明，該超短序列抗菌肽類似物對常見菌株具有強的抗菌活性，且對革蘭氏陽性菌的抗菌活性優于對革蘭氏陰性菌的抗菌活性，在制備臨床抗菌藥物中具有良好的應用前景。

技術領域

本發明屬于生物化學技術領域，涉及一類脂肪酸修飾的超短序列抗菌肽類似物，本發明同時還涉及該抗菌肽類似物在制備臨床抗菌藥物中的應用。

背景技術

抗生素耐藥性細菌，即“超級細菌”的出現，已成為一個全世界關注的重要健康問題。據2013年世界疾病控制與預防中心的一份報告顯示，每年大約有23488人死于耐藥菌感染(Centers for Disease Control and Prevention,Antibiotic/AntimicrobialResistance(AR/AMR)(2018))。為此，新型抗菌藥物的研發迫在眉睫。研究發現，細菌耐藥的原因主要包括：細菌細胞膜通透性的改變、細菌蛋白酶對抗菌藥物的降解、抗菌藥物作用蛋白的改變、細菌生物膜的形成等(Clinical microbiology reviews 23,299-323)。作為天然免疫分子的抗菌肽(AMPs,antimicrobial peptides)，由于其能夠快速、有效地對抗外來微生物入侵的特性，引起了廣泛關注。大多數抗菌肽具有陽離子性和兩親性，因此能夠迅速與陰離子性細菌細胞膜發生結合，從而使細菌細胞膜的滲透性增加、屏障功能喪失，甚至導致細菌細胞膜的損壞，最終導致細菌內容物的泄露而使細菌死亡(Nat.Biotechnol.24(12)(2006)1551–1557)。大量的研究表明，抗菌肽除了非受體結合的膜作用機制，還表現出一些分子內作用機制，例如：影響細菌細胞壁的合成、與細菌內DNA或RNA結合、影響細菌蛋白或核酸的合成等(Sci Adv.2019 Jul 24；5(7):eaax1946)?；诙喾N作用靶點，抗菌肽表現出低的耐藥發生性，成為替代傳統抗生素的新型候選藥物。

值得注意的是，雖然抗菌肽的出現為戰勝細菌的耐藥性提供了機遇，但由于抗菌活性不佳，以及復雜的設計造成的高制造成本等，使其作為理想的臨床抗菌藥物受到了限制。

另有研究顯示，精氨酸(Arg，R)在生理條件下帶正電荷，其側鏈的胍基能夠促進其與細菌細胞膜表面形成更強的氫鍵，進而促進肽與陰離子細菌細胞膜的靜電作用，最終促進肽的膜裂解作用(Biomaterials 2012,33,8907-8916)；色氨酸(Trp，W)作為一個典型的疏水性氨基酸，由于其側鏈具有吲哚環基團，能夠促進其與細菌細胞膜發生特異性結合，從而插入細菌細胞膜(Antibiotics(Basel)，3(4)，595-616)。申請號為201410616342.6的發明專利(一種小分子合成抗菌肽及其制備方法與應用)公開了一種序列為RWWRF-NH₂(Arg-Arg-Trp-Trp-Arg-NH₂)的小分子抗菌肽，該抗菌肽對革蘭氏陰、陽性菌均具有廣譜抗菌活性，但該抗菌肽是在已有抗菌肽Lactoferricin B_4-9序列的基礎上，結合虛擬新合庫設計技術，使用DNAstar，Bioedit，sequence logo等分析軟件和網站，通過氨基酸替換和截取后獲得的系列五肽分子，仍然存在因設計復雜而造成制造成本高的問題。

發明內容

本發明的目的是提供一類設計簡單、制造成本低、抗菌活性強的脂肪酸修飾的超短序列抗菌肽類似物。

本發明的另一目的是提供上述超短序列抗菌肽類似物在制備臨床抗菌藥物中的應用。

為了達到上述目的，本發明采用的技術方案為：

一、脂肪酸修飾的超短序列抗菌肽類似物