本技术公开了一种高效安全的Aβ42变体抗菌肽及其应用。本发明以现有天然淀粉样肽序列为基础,插入具特定结构和效应的序列(有强烈形成β‑turn倾向性、抑制淀粉样聚集的YNGK)和在两端添加有特定效应的序列(可抑制淀粉样聚集的连续3/5个Arg)进行改造,通过人工合成获得短肽,测定所得系列短肽的抗菌活性等相关理化性质以评估其是否为AMP及活性强度;本发明基于现有淀粉样肽序列和抗菌活性信息,对其进行理性设计改造,并通过实验进行验证,能够高效快速地优筛抗菌肽,解决目前抗菌肽获取难度大和抗菌效果差等问题。
背景技术
自从抗生素被发现以来,其对人类及动物的健康起到了重要的作用,对动物的生产及生长起到了重要的促进作用。但是,由于其耐药性、残留等问题越来越突出,越来越多的国家和地区都逐步禁止在动物饲料中添加抗生素,同时不断规范临床抗生素的使用。近年来,新的医用药物以及动物饲料中替代抗生素物质的研究成为人们关注和研究的热点。抗菌肽(Antimicrobial peptides,AMPs)是先天免疫系统的组成部分,是一类具有很高临床应用潜力的药物,已被证明对多耐药(Multiple Drug Resistance,MDR)菌株具有有效的抗菌活性。AMPs是自然界中的生物体对抗病原性入侵的关键成分,所有物种中都有发现。抗菌肽具有多种生物功能,再加上其广泛分布和多样性,使它们成为发现潜在新型先导药物的丰富来源。
由于存在大量的疏水氨基酸残基,与膜相互作用是淀粉样多肽的特征。肽的淀粉样变性与抗菌性之间存在一定的关系。与阿尔兹海默症(AD)相关的Aβ淀粉样肽在大脑和周围组织中产生,是由β前体蛋白(APP)通过蛋白酶解途径裂解成的长度为39-43个氨基酸的片段。其中,Aβ42的神经元毒性更大,聚集性更强,形成Aβ沉淀的核心。Aβ42聚集体在聚集反应过程中表现出不同的结构特征,包括β-折叠含量和表面疏水性的变化,这些特征与其细胞毒性密切相关。最近有研究表明,Aβ42具有抗微生物和抗菌活性,并可能在体内作为AMP发挥作用,发挥先天免疫效应分子的作用。因其与典型抗菌肽具有相似的结构和作用机制,我们期望将Aβ42改造成具有抗菌活性的抗菌肽。
实现思路