一种抗结核分枝杆菌酰基转移酶靶点Rv1505c及其应用

本发明属于生物，具体涉及一种抗结核分枝杆菌酰基转移酶靶点rv1505c及其应用。

背景技术：

1、结核病(tuberculosis，tb)是由单一病原菌结核分枝杆菌(mycobacteriumtuberculosis，m.tb)感染引起的一种慢性传染病。在结核病发病过程中，m.tb利用效应物靶向宿主因子劫持宿主免疫应答促进其胞内存活。

2、目前，基于m.tb效应物及其宿主靶点的病原-宿主互作界面被认为是潜在有效的结核病免疫治疗和药物开发的潜在有效的策略和靶点。既往有研究表明m.tb进入细胞后，可利用酰基转移酶调控宿主蛋白质乙酰化和固有免疫反应促进病原菌的胞内存活。但是对于大部分m.tb酰基转移酶在影响m.tb胞内存活中的作用，及调控固有免疫应答的机制仍不清楚。

技术实现思路

1、本发明要解决的技术问题是如何治疗或辅助治疗结核病。

2、为了解决上述问题，本发明首先提供了抑制rv1505c蛋白活性的物质或降低rv1505c蛋白含量的物质的新用途。

3、本发明提供了抑制rv1505c蛋白活性的物质或降低rv1505c蛋白含量的物质在如下a1)-a4)任一种中的应用：

4、a1)制备治疗或辅助治疗结核病的产品；

5、a2)制备预防或抑制结核分枝杆菌感染的产品；

6、a3)治疗或辅助治疗结核病；

7、a4)预防或抑制结核分枝杆菌感染。

8、为了解决上述技术问题，本发明还提供了一种产品，所述产品的功能为如下c1)或c2)中任一种：

9、c1)治疗或辅助治疗结核病；

10、c2)预防或抑制结核分枝杆菌感染。

11、本发明提供的产品的活性成分为抑制rv1505c蛋白活性的物质或降低rv1505c蛋白含量的物质。

12、上述任一所述应用或产品中，所述抑制结核分枝杆菌感染体现为如下b1)-b3)中任一种：

13、b1)降低结核分枝杆菌在巨噬细胞(如巨噬细胞thp-1)中的存活数；

14、b2)降低结核分枝杆菌在小鼠肺组织中的载量；

15、b3)减弱或改善结核分枝杆菌在小鼠肺组织中的病理炎症性浸润。

16、上述任一所述应用或产品中，所述抑制rv1505c蛋白活性的物质或降低rv1505c蛋白含量的物质可以有效抑制结核分枝杆菌与宿主的相互作用，进而抑制结核分枝杆菌在胞内存活。

17、上述任一所述应用或产品中，所述抑制rv1505c蛋白活性的物质可为抑制rv1505c蛋白功能的蛋白质、多肽或小分子化合物。

18、所述降低rv1505c蛋白含量的物质可为抑制rv1505c蛋白合成或促进rv1505c蛋白降解或敲低或敲除rv1505c基因的物质。

19、进一步的，所述敲低rv1505c基因的物质可为任何能够使编码rv1505c蛋白的基因无法表达的物质，如沉默rv1505c基因的物质(如mirna、sirna、dsrna、shrna等)。

20、所述敲除rv1505c基因的物质可为以任何方式实现结核分枝杆菌细胞不产生rv1505c基因的功能性蛋白质产物的物质，具体方式如去除全部或部分编码基因序列、引入移码突变使得不产生功能性蛋白质、去除或改变调节组分(例如启动子编辑)使得编码基因序列不被转录、通过与mrna的结合阻止翻译等。通常，敲除在基因组dna水平上进行，使得细胞的后代也永久地携带敲除。

21、再进一步的，所述敲除rv1505c基因的物质可为任何能够使rv1505c基因发生突变(所述突变形式可为缺失突变和/或插入突变和/或碱基替换)从而失去活性的物质，如锌指蛋白zfn基因编辑系统或talens基因编辑系统或crispr/cas9基因编辑系统等。

22、更进一步的，所述敲除rv1505c基因的物质可为用于敲除rv1505c基因的crispr/cas9基因编辑系统。所述用于敲除rv1505c基因的crispr/cas9基因编辑系统包括cas9核酸酶和靶向rv1505c基因的sgrna。

23、在本发明的具体实施例中，所述靶向rv1505c基因的sgrna的靶序列为tacgccaaactgaacggtgt和ccggtgcccagcacggagtt。

24、所述敲除rv1505c基因的物质包括含有所述靶向rv1505c基因的sgrna的靶序列的pyc1876-rv1505c-sgrna质粒、pnhej-cas9sth1质粒和pyc1759质粒。

25、上述任一所述应用或产品中，所述结核分枝杆菌具体为结核分枝杆菌h37rv。

26、上述任一所述应用或产品中，所述产品可为药物或抑制剂。

27、上述rv1505c蛋白或rv1505c基因作为靶点在制备开发或设计或筛选抗结核药物或抑制剂的产品中的应用也属于本发明的保护范围。

28、上述任一所述rv1505c蛋白的氨基酸序列如seq id no.1所示，所述rv1505c基因序列如seq id no.2所示。

29、本发明首先通过生物信息学分析发现结核分枝杆菌rv1505c中存在信号肽，预测其可能是分泌表达的酰基转移酶，然后采用crispr-cas9系统介导的基因组切割与非同源末端连接系统(non-homologous end-joining，nhej)偶联的敲除系统定向敲除构建了rv1505c基因敲除菌株δrv1505c以及rv1505c基因回补菌株δrv1505c:rv1505c，并通过rv1505c抗体检测证实rv1505c为分泌表达效应蛋白。进一步通过在293t细胞中过表达rv1505c蛋白，进而利用免疫共沉淀、western blotting实验和质谱鉴定了与rv1505c相互作用的宿主蛋白，证实rv1505c与真核细胞中vimentin等蛋白间存在相互作用，进而劫持宿主固有免疫信号通路活化。最后运用巨噬细胞和小鼠体内证实rv1505c是结核分枝杆菌毒力因子，促进结核分枝杆菌的胞内和体内存活的关键乙酰转移酶。因此，rv1505c可作为潜在的抗结核药物新靶点。以rv1505c为靶点的抑制剂或药物可以有效抑制结核分枝杆菌与宿主的相互作用，进而抑制结核分枝杆菌在胞内存活。本发明有助于更好地了解结核病免疫学发病机制，不仅为临床结核病治疗和抗结核药物开发提供了新的靶点，也为研发设计靶向rv1505c酰基转移酶结构域的化学小分子制剂和多肽拮抗剂等抗结核药物提供了理论指导。

技术特征：

1.抑制rv1505c蛋白活性的物质或降低rv1505c蛋白含量的物质在如下a1)-a4)任一种中的应用：

2.根据权利要求1所述的应用，其特征在于：所述抑制结核分枝杆菌感染体现为如下b1)-b3)中任一种：

3.根据权利要求1或2所述的应用，其特征在于：所述抑制rv1505c蛋白的物质为抑制rv1505c蛋白功能的蛋白质、多肽或小分子化合物。

4.根据权利要求3所述的应用，其特征在于：所述降低rv1505c蛋白含量的物质为抑制rv1505c蛋白合成或促进rv1505c蛋白降解或敲低或敲除rv1505c基因的物质。

5.一种产品，其活性成分为抑制rv1505c蛋白活性的物质或降低rv1505c蛋白含量的物质；所述产品的功能为如下c1)或c2)中任一种：

6.根据权利要求5所述的产品，其特征在于：所述抑制结核分枝杆菌感染体现为如下b1)-b3)中任一种：

7.根据权利要求6或7所述的产品，其特征在于：所述抑制rv1505c蛋白的物质为抑制rv1505c蛋白功能的蛋白质、多肽或小分子化合物。

8.根据权利要求7所述的应用，其特征在于：所述降低rv1505c蛋白含量的物质为抑制rv1505c蛋白合成或促进rv1505c蛋白降解或敲低或敲除rv1505c基因的物质。

9.根据权利要求1-4任一所述的应用或权利要求5-8任一所述的产品，其特征在于：所述产品为药物或抑制剂。

10.rv1505c蛋白或rv1505c基因作为靶点在制备开发或设计或筛选抗结核药物或抑制剂的产品中的应用。

技术总结
本发明公开了一种抗结核分枝杆菌酰基转移酶靶点Rv1505c及其应用。本发明还公开了抑制Rv1505c蛋白活性的物质或降低Rv1505c蛋白含量的物质在治疗或辅助治疗结核病以及预防或抑制结核分枝杆菌感染中的应用。本发明首次发现结核分枝杆菌酰基转移酶Rv1505c可以与宿主靶蛋白相互作用进而抑制NF‑κB固有免疫信号通路激活，从而促进结核分枝杆菌的胞内存活。本发明不仅为临床结核病治疗和抗结核药物开发提供了新的靶点，也为研发设计靶向Rv1505c酰基转移酶结构域的化学小分子制剂和多肽拮抗剂等抗结核药物提供了理论指导。

技术研发人员：朱传智,张蓝月,潘丽萍,段玉衡,贾红彦,张宗德
受保护的技术使用者：首都医科大学附属北京胸科医院
技术研发日：
技术公布日：2024/4/17