新型抗菌肽MDAP-2的结构优化与高效表达
批准号:
31572574
项目类别:
面上项目
资助金额:
64.0 万元
负责人:
马红霞
依托单位:
学科分类:
兽医药物学与毒理学
结题年份:
2019
批准年份:
2015
项目状态:
已结题
项目参与者:
高云航、裴志花、孔令聪、唐艳、刘树明、向华、李文婷、傅小蒙、袁野
中文摘要
日趋严重的病原菌耐药性问题使得新型抗生素替代品的研发迫在眉睫。抗菌肽因具有抗菌机制独特,不易产生耐药性,且不损伤动物体细胞和无免疫原性等特点已成为新药研发的热点。课题组在采用抑制性消减杂交技术筛选获得十余个家蝇抗菌肽基因,采用原核表达系统制备与其他抗菌肽基因的核苷酸及氨基酸序列同源性极低、抗菌活性高、抗菌谱广的新型抗菌肽MDAP-2基础上,针对其正、负电荷含量、肽链结构和两亲性对其序列进行分子修饰,提高其抗菌活性;通过抗菌肽MDAP-2-人血清白蛋白重组融合蛋白的构建,增加抗菌蛋白在动物体内的半衰期;通过抗菌肽MDAP-2-人血清白蛋白重组融合蛋白昆虫杆状病毒表达系统的构建,增加重组融合蛋白表达量,进而对抗菌肽MDAP-2重组融合蛋白体内外药效学及体内药代动力学进行研究,为动物用长效抗菌肽的开发奠定坚实的基础,以推进抗菌肽在一定程度上替代抗生素,减少抗生素使用,延缓病原菌耐药性产生的进程。
英文摘要
Increasingly serious pathogen resistance problems made new antibiotics substitutes research being imminent. For the unique antibacterial mechanism, no drug resistance, no immunogenicity, and does not damage animal cells, etc., antibacterial peptides have become hot issues of new drug research and development. Based on more than ten housefly antibacterial peptide genes screened by SSH techniques. Using prokaryotic expression system, we obtained a new type of antibacterial peptide MDAP-2, which have high antibacterial activity, wide antibacterial spectrum, and extremely low sequence homology with other antibacterial peptide genes. We will modify the sequence of MDAP-2 in the light of its positive and negative content, peptide chain structure, and amphiphilic features to improve its antibacterial activity. We will construct a recombinant fusion protein MDAP-2- HSARb (human serum albumin) to increase the half-life of MDAP-2 in animals. Through expressing MDAP-2- HSARb in insect baculovirus expression system to increase the expression amount of MDAP-2- HSARb recombinant fusion protein. And thus the pharmacodynamics in vivo, pharmacodynamics in vitro, and pharmacokinetic in vivo were studied. The project will lay a solid foundation for development of long-acting antibacterial peptide for animals. And it will promote the antibacterial peptides substitute for antibiotics to some extent, reduce antibiotic use, and delay the process of pathogenic bacteria drug resistance.
日趋严重的病原菌耐药性问题使得新型抗生素替代品的研发迫在眉睫。项目组围绕抗菌肽 MDAP-2 正电荷含量、疏水性和肽链结构,对其氨基酸进行删减和替换制备改良肽,通过体外抑菌活性测定,筛选出抗菌活性高的改良肽;构建 MDAP-2改良肽-人血清白蛋白重组融合表达载体,并对原核表达的重组融合蛋白的体内外抑菌活性和半衰期进行检测;构建昆虫杆状病毒表达系统的重组转作载体pFAST-MDAP-2-HAS,将获得的重组杆状病毒穿梭载体转染昆虫草地夜蛾Sf9细胞,对昆虫杆状病毒表达表达的MDAP-2改良肽-人血清白蛋白重组融合蛋白进行体内外抑菌活性和在小鼠及靶动物体内的药代动力学参数进行测定。本项目共获得3个活性较好的改良肽,其中MB16-13.16R和MB19-5.7R对革兰氏阴性菌和革兰氏阳性菌均有抑制作用,而OM19只对革兰氏阴性菌中的大肠杆菌,沙门氏菌和志贺氏菌有抑制作用;构建了抗菌肽的原核表达体系和昆虫细胞表达系统,成功完成对改良肽OM19r的半衰期延长的设计和研究,PEG修饰后,OM19r的半衰期由70min最终延长到240min,提高了3.4倍;改良肽抗菌机制研究结果显示,改良肽MB16-13.16R和MB19-5.7R可穿透E. coli ATCC25922外膜和内膜,引起细胞外膜和内膜通透性的增加,且存在剂量依赖效应,用1×MIC浓度的MB16-13.16R和MB19-5.7R处理大肠杆菌和金黄色葡萄球菌30 min后,大肠杆菌细胞表面变粗糙,金黄色葡萄球菌细胞形态无法辨识,说明抗菌肽MB16-13.16R和MB19-5.7R具有较强的细胞膜破坏能力;改良肽OM19r对细菌细胞膜没有破坏作用,其主要作用位点为细菌核糖体,通过抑制其转录翻译来抑菌。本项目为动物用长效抗菌肽的开发奠定坚实的基础,以推进抗菌肽在一定程度上替代抗生素,减少抗生素使用,延缓病原菌耐药性产生的进程。
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High Cell Selectivity and Bactericidal Mechanism of Symmetric Peptides Centered on D-Pro-Gly Pairs
以d-Pro-Gly对为中心的对称肽的高细胞选择性及其杀菌机制
DOI:
10.3390/ijms21031140
发表时间:
2020-02-01
期刊:
INTERNATIONAL JOURNAL OF MOLECULAR SCIENCES
影响因子:
5.6
作者:
[Jia, Boyan, Wang, Yiming, Jiang, Xiuyun]
通讯作者:
Jiang, Xiuyun
DOI:
--
发表时间:
2016
期刊:
中国兽药杂志
影响因子:
--
作者:
[袁 野, 闫 恕, 张丹丹, 孔令聪, 裴志花, 刘树明, 马红霞]
通讯作者:
马红霞
DOI:
10.16656/j.issn.1673-4696.2015.11.014
发表时间:
2015
期刊:
中国兽医科学
影响因子:
--
作者:
[李文婷, 傅小蒙, 唐艳, 孔令聪, 裴志花, 刘树明, 马红霞]
通讯作者:
马红霞
Multidrug resistance genes are associated with a 42-kd island TGl 1 carrying a complex class 1 integron in Trueperella pyogenes
多药耐药基因与化脓性 Trueperella 中携带复杂 1 类整合子的 42-kd 岛 TGl 1 相关
DOI:
--
发表时间:
2019
期刊:
journal of global antimicrobial resistance
影响因子:
4.6
作者:
[WenLlong Dong, KoKou Ayefounin ODAH, Hong-Xia Ma]
通讯作者:
Hong-Xia Ma
DOI:
--
发表时间:
2019
期刊:
中国海洋药物
影响因子:
--
作者:
[崔琪, 陈敬蕊, 姜秀云, 官丽莉, 刘树明, 孔令聪, 马红霞]
通讯作者:
马红霞
共 14 条
新型丝氨酸蛋白酶抑制剂MDSPI16的分子修饰及其抗炎活性检测
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批准号:31872519
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项目类别:面上项目
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资助金额:59.0万元
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批准年份:2018
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负责人:马红霞
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依托单位:
临床分离牛源荚膜血清A型多杀性巴氏杆菌多重耐药机制确证
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批准号:31272611
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项目类别:面上项目
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资助金额:83.0万元
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批准年份:2012
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负责人:马红霞
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依托单位:
不同病原体诱导家蝇幼虫前后差异基因功能的研究
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批准号:31140026
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项目类别:专项基金项目
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资助金额:10.0万元
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批准年份:2011
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负责人:马红霞
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依托单位:
从家蝇表达文库中筛选抗病基因及其功能确证
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批准号:30940055
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项目类别:专项基金项目
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资助金额:10.0万元
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批准年份:2009
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负责人:马红霞
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依托单位:
畜禽多重耐药大肠杆菌AcrAB外输泵表达水平调控机制的研究
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批准号:30400326
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项目类别:青年科学基金项目
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资助金额:19.0万元
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批准年份:2004
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负责人:马红霞
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依托单位:
国内基金
海外基金