细菌形成的小菌素S，一种有效抵抗致病微生物的新抗微生物肽制造技术

本发明专利技术涉及被命名为小菌素S(microcin S)的新的分离的多肽、编码所述小菌素S多肽的分离的核酸分子以及与所述核酸分子杂交的引物和探针。本发明专利技术还涉及包含所述核酸分子的质粒和细胞、与所述多肽结合的抗体、组合物以及用于产生和使用所述多肽的方法。本发明专利技术进一步涉及用于治疗或预防微生物感染、功能性胃肠疾病或治疗肿瘤的医疗用途。本发明专利技术进一步涉及用于保藏食物的方法和用于涂覆敷料材料的方法。

【技术实现步骤摘要】
本申请是国际申请号PCT/EP2012/065804，国际申请日2012年8月13日，中国申请号201280039385.1，专利技术名称为“细菌形成的小菌素S，一种有效抵抗致病微生物如肠出血性大肠杆菌(EHEC)的新抗微生物肽”的专利申请的分案申请。
本专利技术涉及分离的多肽、编码小菌素S(microcinS)多肽的分离的核酸分子以及与所述核酸分子杂交的引物和探针。本专利技术还涉及包含所述核酸分子的质粒和细胞、与所述多肽结合的抗体、组合物以及用于产生和使用所述多肽的方法。本专利技术进一步涉及用于治疗或预防微生物感染、功能性胃肠疾病(functionalgastrointestinaldisorders)或治疗肿瘤的医疗用途。本专利技术进一步涉及用于保藏食物的方法和用于涂覆敷料材料的方法。
技术介绍
小菌素是核糖体合成的具有低分子量的抗微生物肽。由肠杆菌(enterobacteria)(主要是大肠杆菌(Escherichiacoli))产生的小菌素合成在应激条件(如营养物质的限制)下被急剧活化。小菌素针对近缘物种(closelyrelatedspecies)发挥强有力的抗微生物/抗菌活性，其提供在肠道菌群中的高度竞争优势(Baquero，F.，Bouanchaud，D.，Martinez-Perez，M.C.&Fernandez，C.(1978)JBacteriol135，342-347)。小菌素生产者对它们产生的小菌素具有抗性，其由位于一个基因簇内的至少一个抗性赋予基因介导。14种已知的小菌素中的大多数是质粒编码的，但是也已经描述了染色体编码的抗微生物/抗菌多肽。益生菌菌株大肠杆菌Nissle1917(EcN)产生小菌素M和H47(Patzer，S.I.，Baquero，M.R.，Bravo，D.，Moreno，F.&Hantke，K.(2003)Microbiology149，2557-2570.)。益生菌被定义为活微生物，其在以一定数量摄入时发挥超过本身基本营养的健康益处。对使菌株能够成为益生菌的机制了解很少。然而，小菌素的抗微生物活性可以积极影响肠道平衡。假设不存在致病因素以及充分证实是临床安全的，产生小菌素的菌株显然满足益生菌的定义。与肠细菌小菌素相比，食源性乳酸菌产生包含羊毛硫氨酸的肽抗生素。革兰氏阳性菌的所谓的羊毛硫抗生素(lantibiotic)已经用于食物保藏(Kuipers，A.，Rink，R.&Moll，G.N.(2011)ProkaryoticAntimicrobialPeptides：FromGenestoApplications(原核生物的抗微生物肽：从基因到应用)(SpringerScience+BusinessMedia，Berlin))。作为抗肿瘤剂(Hetz，C.，Bono，M.R.，Barros，L.F.&Lagos，R.(2002)ProcNatlAcadSciUSA99，2696-2701)或作为在感染性疾病中传统抗生素的替代物(Dicks，L.M.T.，Heunis，T.D.J.，vanStaden，D.A.，Brand，A.，SutyakNoll，K.&Chikindas，M.L.(2011)ProkaryoticAntimicrobialPeptides：FromGenestoApplications(原核生物的抗微生物肽：从基因到应用)(SpringerScience+BusinessMedia，Berlin)，Gillor，O.，Kirkup，B.C.&Riley，M.A.(2004)Adv.ApplMicrobiol54，129-146)的用途是细菌素的两种进一步讨论的应用。自从数十年前以来和在目前，细菌感染的治疗主要是基于传统抗生素的。然而，对这些传统抗生素有耐药性的病原体的出现构成了巨大的问题。因此，剩余的治疗选择甚至是更受限的。这种负面影响也见于其它经济上重要的行业，例如食品行业。
技术实现思路
技术问题基于以上所描述的现有技术和基于在人类和兽医医学中新的抗菌剂和预防剂的不断增长的需求，完成了本专利技术。超广谱β-内酰胺酶(ESBL)菌株的治疗越来越具有挑战性。本专利技术的目的是提供新的抗微生物小菌素多肽，其能够被用作常规抗生素的替代物并且因此用作控制致病微生物(其是ESBL生产者)的替代物。就此而言，本专利技术的一个目的是提供能够在致病性革兰氏阴性菌的治疗中使用的新的抗微生物小菌素多肽，所述致病性革兰氏阴性菌包括产生ESBL的大肠杆菌，并且此外还包括高毒性肠出血性大肠杆菌(EHEC)菌株(最近在德国的大爆发的致病病原体)(Frank，C.等人(2011)NEnglJMed10.1056/NEJMoa1106483；Mellmann，A.等人(2011)PLoSONE6(7)：e22751.doi：10.1371)。利用某些抗生素治疗使EHEC细胞释放较高量的志贺毒素(Shigatoxin)。因此，病人的抗生素治疗经讨论是禁忌的。在EHEC和肠致病性大肠杆菌(EPEC)感染的治疗和预防中，新的小菌素多肽应该是有效的。本专利技术的另一个目的是提供在功能性胃肠疾病、尤其是成人和儿童中肠易激综合征(irritablebowelsyndrome)的治疗中使用的新的抗微生物小菌素多肽。本专利技术的另一个的目的是提供包含产生用于所述医疗用途的新的小菌素多肽的细胞的新的新的小菌素多肽。本专利技术的目的还提供能够在癌症的治疗中使用的、能够在食物的保藏中使用的以及能够在敷料材料的涂覆中使用的新的小菌素多肽。本专利技术的公开内容为了解决该问题，本专利技术在一方面特点为分离的多肽，其中所述多肽：a)包含与SEQIDNO：6或SEQIDNO：7的氨基酸序列具有至少50％以上的同一性的氨基酸序列；b)由包含核苷酸序列的核酸分子编码，所述核苷酸序列与包含SEQIDNO：1、2、3、4或5或其互补序列中任何一个核苷酸序列的核苷酸序列具有至少50％以上的同一性；c)由与包含SEQIDNO：1、2、3、4或5或其互补序列中任何一个核苷酸序列的核苷酸序列互补的核苷酸序列在严格条件下杂交的核酸分子编码；或者d)包含含有SEQIDNO：6或SEQIDNO：7的氨基酸序列的多肽的自然存在的等位基因变体。具体而言，描述了分离的多肽，其中所述多肽：a)包含与SEQIDNO：6或SEQIDNO：7的氨基酸序列具有至少70％以上同一性的氨基酸序列，所述多肽包含具有抗微生物活性的所述氨基酸序列；b)由包含核苷酸序列的核酸分子编码，所述核苷酸序列与包含SEQIDNO：1、2、3、4或5或其互补序列中任何一个核苷酸序列的核苷酸序列具有至少70％以上同一性，所述核苷酸序列包含编码具有至少抗微生物活性或小菌素S自身免疫活性或小菌素S转运活性的多肽的SEQIDNO：1，所述核苷酸序列包含编码具有抗微生物活性的多肽的SEQIDNO：2，所述核苷酸序列包含编码具有小菌素S自身免疫活性的多肽的SEQIDNO：3，所述核苷酸序列包含编码具有对小菌素S转运活性的多肽的SEQIDNO：4，以及所述核苷酸序列包含编码具有对小菌素S转运活性的多肽的SEQIDNO：5；c)由与包含SEQIDNO：1、2、本文档来自技高网...

【技术保护点】
分离的多肽，其中所述多肽：a)包含与SEQ ID NO：6或SEQ ID NO：7的氨基酸序列至少70％以上同一性的氨基酸序列，所述多肽包含具有抗微生物活性的所述氨基酸序列；b)由包含核苷酸序列的核酸分子编码，所述核苷酸序列与包含SEQ ID NO：1、2、3、4或5或者其互补序列中任何一个核苷酸序列的核苷酸序列具有至少70％以上同一性，所述核苷酸序列包含编码具有至少抗微生物活性或小菌素S自身免疫活性或小菌素S转运活性的多肽的SEQ ID NO：1，所述核苷酸序列包含编码具有抗微生物活性的多肽的SEQ ID NO：2，所述核苷酸序列包含编码具有小菌素S自身免疫活性的多肽的SEQ ID NO：3，所述核苷酸序列包含编码具有对小菌素S转运活性的多肽的SEQ ID NO：4，以及所述核苷酸序列包含编码具有对小菌素S转运活性的多肽的SEQ ID NO：5；c)由与包含SEQ ID NO：1、2、3、4或5或者其互补序列中任何一个核苷酸序列的核苷酸序列互补的核苷酸序列在严格条件下杂交的核酸分子编码，所述核苷酸序列包含编码具有至少抗微生物活性或小菌素S自身免疫活性或小菌素S转运活性的多肽的SEQ ID NO：1，所述核苷酸序列包含编码具有抗微生物活性的多肽的SEQ ID NO：2，所述核苷酸序列包含编码具有小菌素S自身免疫活性的多肽的SEQ ID NO：3，所述核苷酸序列包含编码具有对小菌素S转运活性的多肽的SEQ ID NO：4，以及所述核苷酸序列包含编码具有对小菌素S转运活性的多肽的SEQ ID NO：5；或者d)包含含有SEQ ID NO：6或SEQ ID NO：7的氨基酸序列的多肽的自然存在的等位基因变体，所述多肽包含具有抗微生物活性的所述氨基酸序列。...

【技术特征摘要】
2011.08.12 EP 11177451.91.分离的多肽，其中所述多肽：a)包含与SEQIDNO：6或SEQIDNO：7的氨基酸序列至少70％以上同一性的氨基酸序列，所述多肽包含具有抗微生物活性的所述氨基酸序列；b)由包含核苷酸序列的核酸分子编码，所述核苷酸序列与包含SEQIDNO：1、2、3、4或5或者其互补序列中任何一个核苷酸序列的核苷酸序列具有至少70％以上同一性，所述核苷酸序列包含编码具有至少抗微生物活性或小菌素S自身免疫活性或小菌素S转运活性的多肽的SEQIDNO：1，所述核苷酸序列包含编码具有抗微生物活性的多肽的SEQIDNO：2，所述核苷酸序列包含编码具有小菌素S自身免疫活性的多肽的SEQIDNO：3，所述核苷酸序列包含编码具有对小菌素S转运活性的多肽的SEQIDNO：4，以及所述核苷酸序列包含编码具有对小菌素S转运活性的多肽的SEQIDNO：5；c)由与包含SEQIDNO：1、2、3、4或5或者其互补序列中任何一个核苷酸序列的核苷酸序列互补的核苷酸序列在严格条件下杂交的核酸分子编码，所述核苷酸序列包含编码具有至少抗微生物活性或小菌素S自身免疫活性或小菌素S转运活性的多肽的SEQIDNO：1，所述核苷酸序列包含编码具有抗微生物活性的多肽的SEQIDNO：2，所述核苷酸序列包含编码具有小菌素S自身免疫活性的多肽的SEQIDNO：3，所述核苷酸序列包含编码具有对小菌素S转运活性的多肽的SEQIDNO：4，以及所述核苷酸序列包含编码具有对小菌素S转运活性的多肽的SEQIDNO：5；或者d)包含含有SEQIDNO：6或SEQIDNO：7的氨基酸序列的多肽的自然存在的等位基因变体，所述多肽包含具有抗微生物活性的所述氨基酸序列。2.分离的核酸分子，所述核酸分子编码小菌素S多肽、具有小菌素S自身免疫活性的多肽或具有对小菌素S转运活性的多肽，其中所述核酸分子：a)包含核苷酸序列，所述核苷酸序列与SEQIDNO：1、2、3、4或5或者其互补序列中的任何一个具有至少70％以上同一性，所述核酸分子包含编码具有至少抗微生物活性或小菌素S自身免疫活性或小菌素S转运活性的多肽的SEQIDNO：1，所述核酸分子包含编码具有抗微生物活性的多肽的SEQIDNO：2，所述核酸分子包含编码具有小菌素S自身免疫活性的多肽的SEQIDNO：3，所述核酸分子包含编码具有对小菌素S转运活性的多肽的SEQIDNO：4，以及所述核酸分子包含编码具有对小菌素S转运活性的多肽的SEQIDNO：5；b)包含与包含SEQIDNO：1、2、3、4或5或者其互补序列中任何一个核苷酸序列的核苷酸序列互补的核苷酸序列在严格条件下杂交的核酸分子，所述核酸分子包含编码具有至少抗微生物活性或小菌素S自身免疫活性或小菌素S转运活性的多肽的SEQIDNO：1，所述核酸分子包含编码具有抗微生物活性的多肽的SEQIDNO：2，所述核酸分子包含编码具有小菌素S自身免疫活性的多...

【专利技术属性】
技术研发人员：弗洛里安·贡策，安克·琼蒂格，屈特·齐默尔曼，
申请(专利权)人：西比奥格鲁普公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE