色氨酸和异亮氨酸跨链交互β-发卡抗菌肽及制备方法和应用

本发明属于生物工程，具体涉及一种色氨酸和异亮氨酸跨链交互β-发卡抗菌肽及制备方法和应用。

背景技术：

0、技术背景

1、由于抗生素的滥用，导致耐药病原体的增加给全球经济带来了沉重的负担。因此，迫切需要开发新型有效的抗生素替代物来对抗细菌病原体。阳离子抗菌肽(antimicrobialpeptides,amps)代表了这一领域的一个有希望的突破，与针对特定分子的抗生素不同，抗菌肽主要通过物理吸附、快速穿透和破坏细菌膜来杀死细菌。由于其广泛的抗菌活性能力，抗菌肽有可能成为传统抗生素的替代治疗方法。因此，抗菌肽具有成为新一代抗菌药物的潜力。

2、抗菌肽的来源多种多样。目前，抗菌肽数据库apd共包含3,569个抗菌肽。其中，动物来源的抗菌肽占主导地位，有多达2600种变异(包括人工合成的肽)。除此之外，有371种抗菌肽来自植物，380种来自细菌，25种来自真菌，8种来自原生生物，5种来自古细菌。在抗菌肽中发现的最重要的二级结构是α-螺旋和β-折叠。然而，最近的研究表明，α-螺旋完美的两亲性常常导致杀菌活性和细胞毒性同时增加。β-发夹结构是β-折叠结构的基本和简化形式，由两条平行链和一个β-转角组成。β-发夹结构需要一个或多个内部二硫键作为构象约束来稳定其生物活性构象，这在很大程度上增加了大规模生产多肽的成本。同时在一些炎症反应和疾病发展过程中，常常会伴随局部环境ph的下降或者一些盐离子的干扰，抗菌肽在这些局部环境中的活性常常会出现抑菌活性下降、结构稳定性不强等问题。

技术实现思路

1、基于以上不足之处，本发明的目的是提供一种色氨酸和异亮氨酸跨链交互β-发卡抗菌肽wif，解决了现有的抗菌肽溶血高、在ph下降或者一些盐离子的干扰下稳定性不强等问题。

2、本发明所采用的技术方案如下：一种色氨酸和异亮氨酸跨链交互β-发卡抗菌肽wif，其氨基酸序列如seq id no.1所示，c端采用氨基酰胺化，含有pg转角单元。

3、进一步的，抗菌肽wif的分子式如式(i)所示，

4、

5、本发明的另一目的是提供如上所述的一种色氨酸和异亮氨酸跨链交互β-发卡抗菌肽wif的制备方法，如下：肽链采用pg转角单元，通过色氨酸和异亮氨酸形成的对跨链之间的相互作用，并且能够用于稳定β-发夹结构，得到多肽的模板：xwryrpgrwryx-nh2，x为疏水性氨基酸，y为异亮氨酸，当x＝f,y＝i时，氨基酸序列如seq id no.1所示；采用固相化学合成法合成多肽，经质谱鉴定后，即完成多肽的制备；再经过抑菌活性测定、细胞毒性测定以及溶血活性测定，最后再经过生理盐离子和酸、碱稳定性试验测定，最终命名为抗菌肽wif。

6、本发明的另一个目的在于提供如上所述的一种色氨酸和异亮氨酸跨链交互作用β-发卡抗菌肽wif在制备治疗由革兰氏阴性菌或/和革兰氏阳性菌引起的感染性疾病的应用。

7、进一步的，如上所述的应用，所述的革兰氏阴性菌包括：大肠杆菌、绿脓杆菌和鼠伤寒沙门氏菌。

8、进一步的，如上所述的应用，所述的革兰氏阳性菌包括：金黄色葡萄球菌、表皮葡萄球菌和粪肠球菌。

9、本发明具有以下优点和有益效果：本发明的抗菌肽wif含有12个氨基酸，序列较短，合成成本较低。对抗菌肽wif进行抑菌活性检测、溶血活性检测和酸碱与盐离子环境下稳定性测定，发现抗菌肽wif对大肠杆菌、绿脓杆菌、鼠伤寒沙门氏菌、金黄色葡萄球菌、表皮葡萄球菌、粪肠球菌等具有较高的抑制作用。本发明通过色氨酸和异亮氨酸跨链交互作用稳定抗菌肽结构，取代传统二硫键，在检测范围内没有发现溶血现象，治疗指数高达154.68。综上所述，抗菌肽wif具有较高的应用价值。

技术特征：

1.一种色氨酸和异亮氨酸跨链交互作用β-发卡抗菌肽wif，其特征在于：氨基酸序列如seqid no.1所示，c端采用氨基酰胺化，含有pg转角单元。

2.根据权利要求1所述的一种色氨酸和异亮氨酸跨链交互作用β-发卡抗菌肽wif，其特征在于：其分子式如式(i)所示，

3.根据权利要求1或2所述的一种色氨酸和异亮氨酸跨链交互作用β-发卡抗菌肽wif的制备方法，其特征在于，方法如下：肽链采用pg转角单元，通过色氨酸和异亮氨酸形成的对跨链之间的相互作用，并且能够用于稳定β-发夹结构，得到多肽的模板：xwryrpgrwryx-nh2，当x＝f,y＝i时，其氨基酸序列如seq id no.1所示；采用固相化学合成法合成多肽，经质谱鉴定后，即完成多肽的制备；再经过抑菌活性测定、细胞毒性测定以及溶血活性测定，最后再经过生理盐离子和酸、碱稳定性试验测定，最终命名为抗菌肽wif。

4.根据权利要求1或2所述的一种色氨酸和异亮氨酸跨链交互作用β-发卡抗菌肽wif在制备治疗由革兰氏阴性菌或/和革兰氏阳性菌引起的感染性疾病的应用。

5.根据权利要求4所述的应用，所述的革兰氏阴性菌包括：大肠杆菌、绿脓杆菌和鼠伤寒沙门氏菌。

6.根据权利要求4所述的应用，所述的革兰氏阳性菌包括：金黄色葡萄球菌、表皮葡萄球菌和粪肠球菌。

技术总结
本发明公开一种色氨酸和异亮氨酸跨链交互作用β‑发卡抗菌肽及制备方法和应用，属于生物工程技术领域。抗菌肽WIF的序列如SEQ ID No.1所示。制备方法：以PG为转角单元，通过色氨酸和异亮氨酸形成的对跨链之间的相互作用，稳定β‑发夹结构，得到模板XWRYRPGRWRYX‑NH<subgt;2</subgt;，当X＝F,Y＝I时，抗菌肽的命名为WIF。本发明在取代二硫键的前提下，既保持较好的稳定性，又降低抗菌肽的毒性，在保持较好的抑菌活性前提下，在检测范围内没有发现溶血现象，治疗指数高达154.68，并且在pH的下降或者一些盐离子的干扰下仍然具有较好的稳定性。综上所述，抗菌肽WIF具有较高的应用价值。

技术研发人员：邵长轩,关红蕊,庞佳楠,张少华,郭海韵,单安山
受保护的技术使用者：东北农业大学
技术研发日：
技术公布日：2024/4/29