一种清除铜绿假单胞菌的多肽及其应用

本发明属于多肽，具体涉及一种清除铜绿假单胞菌的多肽及其应用。

背景技术：

1、铜绿假单胞菌(pseudomonas aeruginosa)在多种自然界广泛分布，会引发呼吸道、泌尿系统等多种感染性疾病，是医院感染中一种极为常见的条件致病菌，能够产生粘附素、多糖荚膜、内毒素和外毒素等多种致病因子。该菌对化学药物的抵抗力极强，对消毒剂、干燥、紫外线等理化因素及不良环境有较强的抵抗力，易形成生物膜，且形成生物被膜后不易被彻底清除。现有的铜绿假单胞菌感染治疗方法包括有机酸、抗生素、噬菌体疗法、纳米材料和抗菌肽等。弱有机酸可穿透细菌细胞膜，具有一定的抗菌能力。硼酸、水杨酸和抗坏血酸等常用于在局部的伤口感染上消除铜绿假单胞菌。但目前对于有机酸的研究和使用局限于小规模的创伤，其对铜绿假单胞菌的治疗效果有限。

2、铜绿假单胞菌产生的β-内酰胺酶，可水解β-内酰胺类抗生素，针对这一耐药机制，研究者们提出使用大剂量的β-内酰胺类抗生素进行长疗效治疗，β-内酰胺类抗生素包括半合成青霉素和头孢菌素两大类。治疗过程中可联合用药，以提高抗菌活性和保护抗生素不被水解，现有治疗中有许多使用他唑巴坦和头孢菌素组成的广谱复合制剂的报道。然而，抗生素的不当使用极易导致多重耐药性的铜绿假单胞菌的产生。

3、为应对致病菌耐药性增强的现象，许多研究聚焦于用噬菌体疗法代替抗生素治疗。噬菌体疗法是通过噬菌体裂解宿主细菌，治疗病原菌感染导致的疾病的手段。近年来，噬菌体疗法已在治疗大肠杆菌、分枝杆菌、肺炎克雷伯菌和铜绿假单胞菌等细菌性疾病上取得重大进展。噬菌体治疗的局限性在于宿主谱窄，一个噬菌体往往只能感染一种细菌的某些菌株。如今，多种噬菌体组合制剂和噬菌体与抗生素的联合疗法，在治疗铜绿假单胞菌肺炎方面具有光明前景。

4、目前，多种纳米材料已被证明能够显著抑制铜绿假单胞菌的群体响应、绿脓菌素的产生过程和生物膜的形成，如银、铜、铁和锌等金属离子及其氧化物。然而，使用金属纳米材料治疗人类疾病可能带来一定的副作用，需要慎重使用。

5、一些抗菌肽也是良好的抗铜绿假单胞菌感染的手段，且其产生的耐药性频率低于抗生素的使用。例如，粘菌素是目前最典型的治疗重症铜绿假单胞菌感染的天然抗菌肽，具有广谱杀菌效果。但一些天然抗菌肽对目标致病菌产生抑菌效果的同时，也对真核细胞有毒性作用，且其活性受环境因子的影响显著，易被细菌或宿主的蛋白酶降解，因此天然抗菌肽的临床应用受到限制。

6、现有药物和技术对铜绿假单胞菌的治疗效果有限，因此亟需挖掘新的有效且安全的抗铜绿假单胞菌的治疗方法和药物。

技术实现思路

1、本专利的目的在于挖掘一类噬菌体来源的能够特异性清除铜绿假单胞菌的多肽，检测其对模式和临床来源的铜绿假单胞菌的杀伤效果，评估其对铜绿假单胞菌和其它常见菌株的杀菌效果，以实现特异性治疗铜绿假单胞菌感染的效果。

2、本发明旨在寻找噬菌体来源且对铜绿假单胞菌具有高效杀菌能力，且不会对其他细菌产生毒性影响的专一性的抗菌多肽，为治疗铜绿假单胞菌感染引起的感染提供新思路。

3、本发明的第一个目的是提供一种多肽在制备铜绿假单胞菌抑制剂中的应用，所述多肽的氨基酸序列如seq id no.3或seq id no.4所示。

4、本发明的第二个目的是提供一种多肽在制备治疗铜绿假单胞菌感染的药物中的应用，所述多肽的氨基酸序列如seq id no.3或seq id no.4所示。

5、本发明的第三个目的是提供一种抑制或清除铜绿假单胞菌的试剂或药物，其含有将seq id no.3或seq id no.4所示的多肽在铜绿假单胞菌中表达的成分。

6、优选地，所述试剂或药物含有将seq id no.1或seq id no.2所示序列整合进铜绿假单胞菌的成分。

7、优选地，所述将seq id no.1或seq id no.2所示序列整合进铜绿假单胞菌的成分为含有含seq id no.1或seq id no.2所示序列的重组载体的微生物。

8、优选地，所述含seq id no.1或seq id no.2所示序列的重组载体为含seq idno.1或seq id no.2所示序列的pherd20t质粒。

9、优选地，所述试剂或药物增加铜绿假单胞菌的细胞膜通透性。

10、优选地，所述铜绿假单胞菌为mpao1或pao1。

11、优选地，所述的药物还含有药学上可以接受的辅料。

12、本发明的第四个目的是提供一种治疗铜绿假单胞菌感染的试剂或药物，所述试剂或药物含有将seq id no.3或seq id no.4所示的多肽在铜绿假单胞菌中表达的成分。

13、本发明的优点：

14、挖掘新的抗菌药物以在治疗多重耐药的铜绿假单胞菌感染的同时，维持人体正常菌群的稳定和控制病原菌裂解后内毒素的释放，是人们关注的问题。本发明发现的抗菌多肽pa0726.1对铜绿假单胞菌标准菌株和临床菌株均表现出了显著的毒性作用，且对非铜绿假单胞菌的大肠杆菌、盐单胞菌和斯氏普罗威登斯菌的生长没有影响，这表明该多肽具有抗铜绿假单胞菌的潜能和一定的生物安全性。后续可以进行实验，寻找pa0726.1最适配的药物载体，若能将多肽pa0726.1负载在载体上，则能减少药物的损失，提高其治疗效率。

15、本发明在铜绿假单胞菌mpao1的丝状噬菌体中发现的多肽pa0726.1对铜绿假单胞菌表现出杀菌活性，这不仅增进了人们对铜绿假单胞菌附属基因功能的认识，而且为治疗铜绿假单胞菌感染提供新思路，该发现具有临床价值。

技术特征：

1.一种多肽在制备铜绿假单胞菌抑制剂中的应用，其特征在于，所述多肽的氨基酸序列如seq id no.3或seq id no.4所示。

2.一种多肽在制备治疗铜绿假单胞菌感染的药物中的应用，其特征在于，所述多肽的氨基酸序列如seq id no.3或seq id no.4所示。

3.一种抑制或清除铜绿假单胞菌的试剂或药物，其特征在于，含有将seq id no.3或seq id no.4所示的多肽在铜绿假单胞菌中表达的成分。

4.根据权利要求3所述的试剂或药物，其特征在于，所述试剂或药物含有将seq idno.1或seq id no.2所示序列整合进铜绿假单胞菌的成分。

5.根据权利要求4所述的试剂或药物，其特征在于，所述将seq id no.1或seq id no.2所示序列整合进铜绿假单胞菌的成分为含有含seq id no.1或seq id no.2所示序列的重组载体的微生物。

6.根据权利要求5所述的试剂或药物，其特征在于，所述含seq id no.1或seq id no.2所示序列的重组载体为含seq id no.1或seq id no.2所示序列的pherd20t质粒。

7.根据权利要求3-6任一所述的试剂或药物，其特征在于，所述试剂或药物增加铜绿假单胞菌的细胞膜通透性。

8.根据权利要求7所述的试剂或药物，其特征在于，所述铜绿假单胞菌为mpao1或pao1。

9.根据权利要求3-6任一所述的试剂或药物，其特征在于，所述的药物还含有药学上可以接受的辅料。

10.一种治疗铜绿假单胞菌感染的试剂或药物，其特征在于，所述试剂或药物含有将seq id no.3或seq id no.4所示的多肽在铜绿假单胞菌中表达的成分。

技术总结
本发明公开了一种清除铜绿假单胞菌的多肽及其应用。所述多肽的氨基酸序列如SEQ ID NO.3或SEQ ID NO.4所示。本发明在铜绿假单胞菌MPAO1的丝状噬菌体中发现的多肽PA0726.1对铜绿假单胞菌表现出杀菌活性，对铜绿假单胞菌标准菌株和临床菌株菌均表现出了显著的毒性作用，且对非铜绿假单胞菌的大肠杆菌、盐单胞菌和斯氏普罗威登斯菌的生长没有影响，这表明该多肽具有抗铜绿假单胞菌的潜能和一定的生物安全性。为治疗铜绿假单胞菌感染提供新思路，具有临床价值。

技术研发人员：郭云学,翁珏华,王晓雪,古嘉瑜,林世团,黄紫贤
受保护的技术使用者：中国科学院南海海洋研究所
技术研发日：
技术公布日：2024/10/21