具有结核分枝杆菌特征、极高抗过氧化氢的耻垢分枝杆菌突变菌及其应用

本发明涉及生物，尤其涉及一株耻垢分枝杆菌极耐受过氧化氢突变菌及其应用。

背景技术：

1、由病原体结核分枝杆菌（ mycobacterium tuberculosis, m. tb）引起的结核病（tb）是一种重要传染性疾病。活性氧（reactive oxygen species, ros）在结核分枝杆菌潜伏感染、耐药性和宿主之间的相互作用中起着非常重要的作用。过氧化氢（h2o2）是活性氧中的一种重要形式。 m. tb对ros具有高度抗性，抗ros的能力被认为是 m. tb在宿主细胞中存活的最显著的毒力之一。

2、 m. tb与其模式菌株，非致病性分枝杆菌耻垢分枝杆菌（ mycobacterium  smegmatis）虽然具有同源的毒力和信号传导基因，但在致病性上具有显著差别(t jas, jr, rajan a, shankar v. features of the biochemistry of mycobacteriumsmegmatis, as a possible model for mycobacterium tuberculosis. j infectpublic health. 2020 sep;13(9):1255-1264.doi:10.1016/j.jiph.2020.06.023.；branca aa, baglioni c. evidence that types i and ii interferons havedifferent receptors. nature. 1981 dec 24; 294(5843): 768-70. doi:10.1038/294768a0.)。巨噬细胞内h2o2的生理浓度为5 - 10 mm，经过长期的进化中， m.tb对h2o2a具有天然抗性，作为研究 m. tb的模式菌株 m. smegmatis mc2155 (以下简称为mc2155) 显示对h2o2敏感。非病原菌 m. smegmatis几乎可以被感染的巨噬细胞完全清除，而 m. tb可以部分潜伏在感染的巨噬细胞中，这种表型的差别与其对h2o2的抗性相关(forman hj, thomasmj. oxidant production and bactericidal activity of phagocytes. annu revphysiol. 1986; 48:669-80.doi:10.1146/annurev.ph.48.030186.003321.；ganguli g,mukherjee u, sonawane a. peroxisomes and oxidative stress: their implicationsin the modulation of cellular immunity during mycobacterial infection. frontmicrobiol. 2019 jun 14;10:1121. doi:10.3389/fmicb.2019.01121.)。因此， m.  smegmatis对h2o2胁迫条件下的进化适应，表现出了类似 m. tb的表型。

技术实现思路

1、本发明筛选得到一种耐h2o2耻垢分枝杆菌immi-114，并且测定突变株对h2o2的最小抑菌浓度 (minimum inhibitory concentration, mic)、世代时间、在宿主细胞中的存活率、在饥饿条件下的生长情况以及对巨噬细胞生理h2o2浓度的反应来鉴定此突变株的表型。表型鉴定显示，筛选获得的突变菌株immi-114具有结核分枝杆菌特征。

2、本发明首先提供一种耻垢分枝杆菌( mycobacterium smegmatis)immi-114，其保藏号为cgmcc no.25632。

3、进而提供所述的耻垢分枝杆菌immi-114在制备具有抗氧化性产品中的应用。具体地，抗氧化是指抗h2o2。

4、本发明还提供所述的耻垢分枝杆菌immi-114在制备耐受h2o2的产品中的应用。

5、本发明也提供所述的耻垢分枝杆菌immi-114在制备耐受巨噬细胞吞噬的产品中的应用，作为分枝杆菌-宿主界面药物筛选的模型。

6、本发明进一步提供所述的耻垢分枝杆菌immi-114在活疫苗载体中应用。优选地，作为疫苗载体，在此基础增加其他抗原蛋白表达（例如hiv/结核分枝杆菌与毒力相关的蛋白），构建重组疫苗菌株。

7、本发明另外提供所述的耻垢分枝杆菌immi-114在药物筛选中的应用。更优选地，用于抗结核药物筛选的模式生物，建立药物筛选模型，筛选获得抗结核药物。

8、因此，该突变菌株是研究分枝杆菌应答过氧化氢分子机制很好的对象；为解释结核分枝杆菌潜伏感染以及耐药机制提供理论依据。更重要的是，与野生型相比，突变株immi-114极耐受过氧化氢，生长速度变慢，在宿主细胞中的存活率增高，在饥饿条件下有生长优势，这些表型都与病原菌 m. tb相似，可以作为抗结核药物筛选的菌株，具有成为活疫苗载体的可行性。

9、

技术特征：

1.一种耻垢分枝杆菌(mycobacterium smegmatis)immi-114，其保藏号为cgmccno.25632。

2.如权利要求1所述的耻垢分枝杆菌immi-114在制备具有抗氧化性产品中的应用。

3.如权利要求2所述的应用，其特征在于，抗氧化是指抗h2o2。

4.权利要求1所述的耻垢分枝杆菌immi-114在制备耐受h2o2的产品中的应用。

5.权利要求1所述的耻垢分枝杆菌immi-114在制备耐受巨噬细胞吞噬的产品中的应用，作为分枝杆菌-宿主界面药物筛选的模型。

6.权利要求1所述的耻垢分枝杆菌immi-114在活疫苗载体中应用。

7.如权利要求6所述的应用，其特征在于，作为疫苗载体，在此基础增加其他抗原蛋白表达（例如hiv/结核分枝杆菌与毒力相关的蛋白），构建重组疫苗菌株。

8.权利要求1所述的耻垢分枝杆菌immi-114在药物筛选中的应用。

9.如权利要求8所述的应用，其特征在于，用于抗结核药物筛选的模式生物，建立药物筛选的模型，获得抗结核药物。

技术总结
本发明公开了具有结核分枝杆菌特征、极高抗过氧化氢的耻垢分枝杆菌突变菌及其应用，本发明提供了一种耻垢分枝杆菌(Mycobacterium smegmatis)IMMI‑114，其保藏号为CGMCC No.25632，可用于制备具有抗氧化性产品，耐受H2O2的产品，耐受巨噬细胞吞噬的产品，以及作为在活疫苗载体种和在药物筛选中的应用。该突变菌株是研究分枝杆菌应答过氧化氢分子机制很好的对象，进而为解释结核分枝杆菌潜伏感染以及耐药机制提供理论依据，为疫苗的研发提供基础。

技术研发人员：米凯霞,蒋政,周心童,张玮珊
受保护的技术使用者：中国科学院微生物研究所
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15