System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种抗菌肽及其应用制造技术_技高网

一种抗菌肽及其应用制造技术

技术编号:41816507 阅读:16 留言:0更新日期:2024-06-24 20:32
本申请公开了一种抗菌肽及其应用。本申请的抗菌肽为Seq IDNo.1、Seq ID No.2或Seq ID No.3所示序列的多肽。本申请的抗菌肽,对罗非鱼致病菌具有预防和治疗效果,为解决高密度罗非鱼养殖中常见的细菌性疾病提供了一种新的方案和途径。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及抗菌肽,特别是涉及一种抗菌肽及其应用


技术介绍

1、近年来,随着高通量测序技术的不断发展,鱼类肠道宏基因组学研究也突飞猛进;但目前对罗非鱼肠道宏基因组研究的相关报道主要还是采用的16s扩增子的方法研究肠菌的组成种类,观察如无乳链球菌,乳酸乳球菌,鼠李糖乳酸杆菌的益生菌,如植物提取物、酵母提取物、白藜芦醇等的益生元,如温度、盐水平等环境因子对肠道微生物组成分布的影响,以及对不同养殖环境罗非鱼,罗非鱼和草鱼,和其他非鱼类动物的菌群比较研究;缺少罗非鱼肠道宏基因组的分析,更缺少从罗非鱼肠道宏基因组基因集功能基因进行深入挖掘分析,从而正向寻找相关内源抗菌基因和潜在益生菌的分析研究。

2、吉富罗非鱼(gift,oreochromis niloticus)是一种适应性强,生长迅速的改良罗非鱼品种;由于高密度养殖的发展,病原菌感染对罗非鱼的生长性能和免疫形成了挑战,另外抗生素的替代也是一个紧迫的问题;已有研究表明罗非鱼肠道微生物在其营养吸收、肠道免疫调节和肠道病原抵抗中具有重要作用。

3、目前,水产养殖业的发展和质量提升仍然面临遗传改良品种少、良种率低、病害严重、育成品种生产性能下降快、养殖技术进步慢等突出问题。解决这些问题单纯依靠传统养殖技术已经难以突破,必须依赖于技术的不断创新和推广应用。

4、2016年全球罗非鱼总产量达到16亿吨;但是高密度养殖压力条件会显著降低罗非鱼的生长速度,饲料利用率,微绒毛长度和抗病能力,通常会导致产量下降;另外为了应对胁迫条件下,肠道hsp70蛋白的表达水平上升,同时由海豚链球菌引起的链球菌病导致罗非鱼市场的高损失,每年约为230亿美元。然而,抗生素滥用的抗性迫使科学家寻求减少感染和疾病的替代品,有效策略是补充功能性免疫增强剂,包括益生菌,益生元,共生菌,抗菌肽,噬菌体疗法,免疫刺激剂和植物提取物等。研究显示鱼类肠道微生物组通过其产生的抗菌化合物库刺激免疫系统的发育,帮助营养获取和竞争机会性病原体在宿主健康中发挥着不可或缺的作用。例如,由印度主要鲤鱼(labeo rohita)的胃肠(gi)道分离的杆菌产生的抗菌肽或抗菌肽作为控制鱼类肠道中病原菌定植的替代工具受到关注。可以揭示栖息在肠道菌群中的未培养微生物中潜在的抗菌化合物库,从而揭示肠道微生物群与免疫反应或疾病抵抗之间的关系。

5、利用肠道微生物作为益生菌调节鱼类的生长主要是由于细菌在代谢过程中分泌一些生理活性物质,如维生素、脂肪酸、消化酶等,有利于动物生长和健康。而调节鱼类的免疫,主要是分泌一些如抗菌肽,抗菌脂肽,溶菌酶、有机酸、蛋白质外毒素的抑菌物质,其中抗菌肽是重要的一种机制。抗菌肽是在许多革兰氏阴性和革兰氏阳性细菌中核糖体合成的肽(antimicrobial peptide,amp),抗菌肽(amp)的产生是从多细胞生物到细菌细胞的所有生命形式中的普遍现象。在高等生物中,amp有助于先天免疫,是抵抗有害微生物的第一道防线。在细菌群落中,因为抗菌肽会介导杀死其他细菌,amp的生成为生产者在某些生态位中提供了竞争优势。细菌产生的抗菌肽通常称为细菌素(bacteriocin)。大多数抗菌肽抗菌谱相对较窄,通常针对与生产者密切相关的物种或属。其他如乳酸菌抗菌肽乳酸链球菌素可具有更广泛的谱,包括重要致病或有问题的葡萄球菌,李斯特菌,肠球菌和链球菌。而且细菌素通常非常有效,在皮摩尔浓度至纳摩尔浓度下起作用,而真核生物amp必需在微摩尔浓度下有活性。此外,抗菌肽可避免杀死共生细胞和有益细胞,对真核细胞具有低毒性或无毒性,并对病原体及其衍生的抗生素耐药菌株都具有活性。因此,它们在亚治疗性抗生素滥用以及在耐药性猖獗的情况下有望用于预防和控制疾病中的抗生素替代物。

6、肠道微生物组是密集和多样化的微生态系统,不难理解其可以视为新型抗菌代谢物挖掘的有希望的库。比如最近报道人类鼻腔共生物产生一种新型肽抗生素,能够限制金黄色葡萄球菌定植并维持体内平衡。例如,皮肤共生细菌产生的抗菌药物具有治疗特应性皮炎的潜力,来自人皮肤共生细菌的抗微生物剂可预防金黄色葡萄球菌,并且缺乏特应性皮炎。实际上,鉴于肠道中存在的微生物种群的密度和多样性,在基因组学和宏基因组学的时代,丰富的序列信息是高通量挖掘amp和amp变体的宝贵资源。有报道,已经基于参与生物合成,转运和免疫的已知基因的同源性搜索鉴定了一些新的细菌素。使用基于已知细菌素的遗传学和物理化学特性的算法的更专业的搜索工具,例如bagel2,也可以帮助从已发表的基因组序列中鉴定新的细菌素。

7、分子工具的发展消除了受细菌培养条件和诱导影响的功能要求。这使得能够在菌群基因组中鉴定推定包括不能培养微生物的细菌素簇。已经通过一些细菌素的公用软件和数据库在测序细菌基因组中比对并提供细菌素肽序列,如具有482个序列的bagel和具有345个序列的bactibase是最常用的。更广泛的数据库可使用human microbiome project的参考基因组数据库,walsh等人对该数据库的分析确定了74个推定的细菌素编码基因簇在不同的门更准确的分析特定细菌素类型的分布和频率可以通过使用隐马尔可夫模型来解决为细菌素同源物进行鉴定,如可以鉴定出7种新的羊毛硫抗生素。drissi等开发了一个广泛的细菌素数据库bur(“urmite数据库的细菌素”),他们在哪里结合bagel,bactibase和ncbi数据库用于细菌素发表的序列并检索他们分析了来自胃肠道的641种可用基因组,以便加入尽可能多的细菌素数据。

8、细菌素的合理应用,直接应用或由产生的细菌作为益生菌使用,正在研究作为调节肠道微生物群结构和功能的方法。抗菌肽在动物生产养殖中,主要是作为添加剂添加到饲料中,国内外相关研究表明,抗菌肽作为添加剂能提高养殖动物的生长性能,机体的免疫力和抗氧化能力,增强动物的抗病菌能力。在吉富罗非鱼基础饲料中添加5-10mg/kg的重组中国明对虾抗菌肽可显著提高其增重率,5mg/kg的添加量可显著提高成活率和特定生长率。100mg/kg的天蚕素组全期吉富罗非鱼增重高于抗生素喹烯酮和喹乙醇组。抗菌肽对养殖动物免疫力和抗病力的影响,除了直接对机体的病原体起抵抗作用外,还能通过影响机体多种指标起作用,包括改善血清的抗氧化指标,改变免疫器官指数、提高免疫细胞活性和吞噬能力,改善免疫相关指标以及增强免疫因子的表达。目前这方面的专利还处于积累和快速发展阶段,亟待在基础研究方面取得新的突破。

9、因此,研发新的适用于罗非鱼的抗菌肽,对罗非鱼的高密度水产养殖具有重要意义。


技术实现思路

1、本申请的目的是提供一种新的抗菌肽及其应用。

2、本申请采用了以下技术方案:

3、本申请的一方面公开了一种抗菌肽,该抗菌肽为seq id no.1、seq id no.2或seqid no.3所示序列的多肽;

4、seq id no.1:martkqtarkstggkaprkqlatkaarksapatggvkk;

5、seq i本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种抗菌肽,其特征在于:所述抗菌肽为Seq ID No.1、Seq ID No.2或Seq ID No.3所示序列的多肽;

2.根据权利要求1所述的抗菌肽,其特征在于:所述抗菌肽为筛选自吉富罗非鱼肠道微生态的抗菌肽。

3.权利要求1或2所述的抗菌肽在制备罗非鱼抗菌药物中的应用。

4.权利要求1或2所述的抗菌肽在制备罗非鱼饲料中的应用。

5.一种含有权利要求1或2所述的抗菌肽的药物。

6.根据权利要求5所述的药物,其特征在于:所述药物包括用于预防或治疗罗非鱼病原菌或由罗非鱼病原菌导致的疾病。

7.一种含有权利要求1或2所述的抗菌肽的饲料。

8.罗非鱼肠道抗菌肽的制备方法,其特征在于:包括取罗非鱼肠道内容物,对其进行宏基因组DNA提取,对提取的宏基因组DNA进行测序,对测序数据进行过滤,去除宿主序列,组装、去冗余,构建非冗余基因集;从非冗余基因集出发,和公共数据库进行比对,获得物种注释信息,并结合基因丰度表,获得不同分类层级的物种丰度表;同时,进行代谢通路、同源基因簇、碳水化合物酶、信号肽以及跨膜结构域的功能注释和丰度分析;根据非冗余基因集及其对比分析结果,预测抗菌肽前体序列活性,去除无活性的抗菌肽预测前体序列,获得具有潜在活性的抗菌肽,采用酶标板对潜在活性的抗菌肽进行活性验证和检测,获得所述罗非鱼肠道抗菌肽。

9.根据权利要求8所述的制备方法,其特征在于:所述预测抗菌肽前体序列活性,具体包括,在非冗余基因集中应用E值≤10-5的阈值于TBLASTN,进行了同源性搜索,预测抗菌肽基因;然后将查询到的抗菌肽核酸序列翻译成肽序列在NCBI上进一步比对验证;同时,去除仅在真核生物中存在的抗菌肽。

10.根据权利要求8或9所述的制备方法,其特征在于:在获得具有潜在活性的抗菌肽后,还包括,根据APD3数据库中的注释信息对序列进行分类,并根据KEGG数据库进行功能注释;利用EMBOSS-6.6.0的pepstats软件进行多肽的成分分析、中性pH值下的净电荷值和等电点的计算;并利用HeliQuest进行Shiffere-Edmundson螺旋轮图、疏水性和疏水力预测;同时,利用I-TASSER对每个抗菌肽的三级结构进行预测。

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【技术特征摘要】

1.一种抗菌肽,其特征在于:所述抗菌肽为seq id no.1、seq id no.2或seq id no.3所示序列的多肽;

2.根据权利要求1所述的抗菌肽,其特征在于:所述抗菌肽为筛选自吉富罗非鱼肠道微生态的抗菌肽。

3.权利要求1或2所述的抗菌肽在制备罗非鱼抗菌药物中的应用。

4.权利要求1或2所述的抗菌肽在制备罗非鱼饲料中的应用。

5.一种含有权利要求1或2所述的抗菌肽的药物。

6.根据权利要求5所述的药物,其特征在于:所述药物包括用于预防或治疗罗非鱼病原菌或由罗非鱼病原菌导致的疾病。

7.一种含有权利要求1或2所述的抗菌肽的饲料。

8.罗非鱼肠道抗菌肽的制备方法,其特征在于:包括取罗非鱼肠道内容物,对其进行宏基因组dna提取,对提取的宏基因组dna进行测序,对测序数据进行过滤,去除宿主序列,组装、去冗余,构建非冗余基因集;从非冗余基因集出发,和公共数据库进行比对,获得物种注释信息,并结合基因丰度表,获得不同分类层级的物种丰度表;同时,进行代谢通路、同源基因簇、碳水化合物...

【专利技术属性】
技术研发人员:董博曾伟伟范明君胡童远陆君黎双飞黄小林范明瑶唐云辉邱鹏周毅成
申请(专利权)人:广东省农业科学院农业生物基因研究中心
类型:发明
国别省市:

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