一种来源于中药美洲大蠊的多聚精氨酸修饰肽及其应用

本发明涉及生物医学，特别涉及一种来源于中药美洲大蠊的多聚精氨酸修饰肽及其应用。

背景技术：

1、病原微生物感染，特别是耐药细菌、真菌以及病毒的感染是目前人民健康的严重威胁因素，也是医疗机构的临床医师在治疗疾病过程中会遇到的棘手问题。2004年9月，由复旦大学附属华山医院抗生素研究所汪复教授联合国内已开展细菌耐药性监测工作多年的8所医院，共同组建了chinet，目前监测网共有71家成员单位。该监测网数据表明，2022年成员单位共分离临床病原细菌339513株，排在前五为的分离菌株分别为：大肠埃希菌、肺炎克雷伯菌、金黄色葡萄球菌、铜绿假单胞菌和鲍曼不动杆菌。

2、对于真菌的监测，2009年中国医院侵袭性真菌病监测网(national chinahospital invasive fungalsurveillancenet，chif-net)建立，由北京协和医院牵头组织国内12家知名三级甲等医院组建的首个国内真菌监测网，目前全国已有一百余所医疗机构纳入，覆盖全国31个省。以chif-net为基础，国家卫生健康委员会于2019年宣布建立全国真菌病监测网(china fungal disease surveillance system，cfdss)，并正式委托中国医学科学院北京协和医院为监测网国家中心。临床实际工作中，真菌感染主要发生在免疫低下人群中，如肿瘤患者、移植术后患者等，真菌感染给医疗保健系统带来严重了经济负担。据估计，美国2017年真菌病医疗花费高达72亿美元。在真菌引发的感染中，侵袭性真菌病(invasive fungal diseases，ifd)对人类健康特别是免疫低下人群的直接威胁最大。念珠菌属(candida)、隐球菌属(cryptococcus)和曲霉属(aspergillus)是目前临床上导致ifd的主要病原体。几年来新发的机会致病性真菌也可导致危及生命的感染。例如，耳念珠菌(candidaauris)由于其多重耐药性和医疗机构中不断报告的小范围的暴发性感染，已成为世界范围内的公共威胁。

3、目前，临床上使用的抗菌药物包括抗细菌和抗真菌药物，主要分为抗生素、半合成或合成抗菌剂。随着传统抗卫生物药物的长期使用，特别是不合理的滥用，导致临床耐药菌株的分离率越来越高。为了延缓细菌耐药的产生，避免将来无药可用，同时积极应对微生物耐药带来的挑战，贯彻落实《中华人民共和国生物安全法》，更好地保护人民健康，因此2022年10月25日，国家卫生健康委等13部门联合制定了《遏制微生物耐药国家行动计划(2022-2025年)》，该计划指出“推动新型抗微生物药物、诊断工具、疫苗、抗微生物药物替代品等研发与转化应用。建立多学科协同创新的联合攻关机制,推动微生物耐药防控核心关键技术和重大产品的成果产出与转化应用”，“支持耐药菌感染诊治与防控研究,包括新的治疗方案、耐药菌感染预防与控制策略以及抗微生物药物上市后评价等”。

4、因此，研究、开发新型安全、有效、廉价的抗微生物药物是解决上述问题的可行方式，生物药物(如抗微生物多肽)是切实可行的策略。抗微生物多肽可作用于菌体的膜结构。因此，相较于传统的抗生素以及合成抗菌剂，其不容易产生耐药性。先前研发的大多数抗菌肽因为其稳定性低、溶血活性高、具有一定的免疫原性等问题，使其止步于基础研究阶段，很少能进入后续的新药开发及临床研究。

5、因此有必要开发一种新型安全、有效、廉价的抗微生物药物。

技术实现思路

1、本发明目的是提供一种来源于中药美洲大蠊的多聚精氨酸修饰肽及其应用，抗菌谱广泛，具有良好的抗细菌(包括革兰氏阳性球菌性和革兰氏阴性杆菌)及抗真菌(念珠菌属真菌)活性。mtt实验及溶血活性研究表明其亦具有较低的细胞毒性，具有较好的应用前景和开发价值。

2、为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

3、在本发明的第一方面，提供了一种来源于中药美洲大蠊的多聚精氨酸修饰肽，所述来源于中药美洲大蠊的多聚精氨酸修饰肽的核苷酸序列seq id no.1所示。

4、作为一种具体的实施方式，所述来源于中药美洲大蠊的多聚精氨酸修饰肽的制备方法为：

5、通过酰胺键链接，在美洲大蠊中分离的天然多肽n端(氨基端)前面引入三个精氨酸，即三聚精氨酸修饰，完整的修饰肽的序列为rrrlrhkvygycvlgp(seq id no.1)，其分子设计思路如下所示：

6、

7、通过多肽固相合成技术，制备了该三聚精氨酸修饰肽，其由16个氨基酸残基组成，理论分子量为1973.38da，等电点pi为10.94。

8、本发明所涉及的天然多肽模板来源于从传统中药美洲大蠊periplanetaamericana虫体中分离得到的天然多肽，该天然多肽由13个氨基端残基所组成，其序列为：lrhkvygycvlgp。

9、(参考文献：kim iw,lee jh,subramaniyam s,yun ey,kim i,park j,hwangjs.de novo transcriptome analysis and detection of antimicrobial peptides ofthe american cockroach periplaneta americana(linnaeus).plos one.2016,11(5):e0155304.doi:10.1371/journal.pone.0155304.)

10、该制备方法，其原料选择合理、价廉且易于获得，制备工艺简单，大规模制备及产业化容易。

11、在其他实施方式中，所述所述来源于中药美洲大蠊的多聚精氨酸修饰肽也可采用其他制备方式。

12、在本发明的第二方面，提供了所述的来源于中药美洲大蠊的多聚精氨酸修饰肽在制备用于抑制真菌和/或细菌的产品中的应用。

13、进一步地，所述细菌包括革兰氏阳性细菌和革兰氏阴性细菌，所述革兰氏阳性细菌包括金黄色葡萄球菌、表皮葡萄球菌和临床分离的耐甲氧西林金黄色葡萄球菌中的至少一种；所述革兰氏阴性细菌包括大肠埃希菌、铜绿假单孢菌和临床分离的鲍曼不动杆菌中的至少一种。

14、进一步地，所述真菌包括白色念珠菌、近平滑念珠菌和临床分离的近平滑念珠菌中的至少一种。

15、进一步地，所述用于抑制真菌和/或细菌的产品包括抗菌药物或者日化品。

16、在本发明的第三方面，提供了一种用于抑制真菌和/或细菌的产品，包括所述的来源于中药美洲大蠊的多聚精氨酸修饰肽。

17、进一步地，所述用于抑制真菌和/或细菌的产品包括抗菌药物或者日化品，所述产品还包括在医药或日化品上可接受的盐和/或可接受的辅料。

18、所述用于抑制真菌和/或细菌的产品可以根据常规制剂方法制备成注射剂、注射用无菌粉末、粉剂、膏剂、霜剂、凝胶剂、微针等多种药物剂型或/和日化产品。

19、进一步地，该所述用于抑制真菌和/或细菌的产品可以通过注射、涂抹、敷贴、针刺，以及其他物理或化学介导的方法导入肌肉、内皮、皮下或粘膜组织，或是被其他物质混合或/和包裹后导入肌体。

20、本发明实施例中的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：

21、本发明提供一种来源于中药美洲大蠊的多聚精氨酸修饰肽及其应用，本发明通过酰胺键链接，在美洲大蠊中分离的天然多肽(lrhkvygycvlgp)n端(氨基端)前面引入三个精氨酸，即三聚精氨酸修饰肽(rrrlrhkvygycvlgp)，本发明所述的来源于中药美洲大蠊的多聚精氨酸修饰肽，较之于天然多肽，抗菌活性更强，抗菌谱更广。该修饰肽可采用多肽固相合成技术进行制备，具有制备技术成熟、收率高、纯度好，稳定性强等特点与优势。同时，其抗菌谱广泛，具有良好的抗细菌(包括革兰氏阳性球菌性和革兰氏阴性杆菌)及抗真菌(念珠菌属真菌)活性。mtt实验及溶血活性研究表明其亦具有较低的细胞毒性，具有较好的应用前景和开发价值。