TseP蛋白及部分肽段、突变体和其应用

本申请涉及生物，具体涉及tsep蛋白及部分肽段、突变体和其应用。

背景技术：

1、抗生素耐药性（antimicrobial resistance, amr）目前被认为是一项严重的全球性健康危机，2019年约495万人因此而死亡，并且有数据表明到2050年预计每年因抗生素耐药性导致的死亡人数可能达到1000万。因此，开发新型抗细菌药物至关重要，但也是一项极具挑战性的任务。细菌细胞壁的骨架结构主要由肽聚糖（peptidoglycan, pg）组成，对于细菌的生存至关重要，是抗细菌药物的重要靶点之一。然而，传统pg小分子抑制剂的发现目前面临选择较少和耐药性增加这两方面的困难。相比之下，细菌分泌的自然存在的pg裂解酶在多微生物环境的细菌竞争中仍然未被充分开发，是挖掘用于抵御抗生素耐药性小分子的重要资源库。

2、肽聚糖酶是一类降解和重塑细菌细胞壁的酶，这一类酶通过切割肽聚糖分子中的共价键来将交织成囊状结构的大分子肽聚糖降解为小分子的片段，其切割的位点具有高度多样化的特点。然而，细菌为了抵御外源溶菌酶的攻击，其肽聚糖结构已经进化出不同的修饰。这些修饰主要发生在交联多肽的组成和交联方式上，在聚糖链上也会发生其他修饰，可以增强细菌的适应性和毒力，提供对环境压力、水解宿主酶和抗菌剂的抵抗力。例如在革兰阳性致病菌肺炎链球菌和金黄色葡萄球菌以及结核分枝杆菌中，肽聚糖茎肽第二位置的d-iso-谷氨酸的α羧基会被转化为d-iso-谷氨酰胺，从而抑制肽聚糖内肽酶的识别和攻击，部分革兰氏阳性和阴性细菌中肽聚糖的o-乙酰化和n-脱乙酰化修饰，等等。

3、细菌感染的治疗策略目前面临抗生素耐药性的问题。目前对于抗生素的研究缺乏一种可替代的策略。最近，一种名为clovibactin的新型抗生素被报道，它可以靶向细胞壁，为对抗抗生素耐药性提供了一种替代方法。细胞壁靶向酶是靶向抗生素耐药性细菌的一种安全策略，在食品和医学领域也有广泛应用。因此，以靶向肽聚糖的酶作为抗生素的替代策略是可行的。然而，目前对该方向的研究仅仅停留在对天然肽聚糖降解酶的酶活力和稳定性的改造，缺少针对不同细菌细胞壁和不同肽聚糖修饰的广泛应对策略。

技术实现思路

1、基于此，本申请一实施方式提供了tsep蛋白或其n端肽段在降解肽聚糖中作为酰胺酶的应用。

2、本申请一实施方式还提供了一种tsep蛋白c端突变体，具有广谱杀菌性能，能够降解革兰氏阳性菌和阴性菌的细胞壁肽聚糖。

3、技术方案包括如下：

4、tsep蛋白或其n端肽段作为酰胺酶的应用。

5、在其中一个实施例中，所述tsep蛋白的n端肽段包括seq id no .1中第1-603位氨基酸所示的肽段。

6、tsep蛋白c端突变体，相对于seq id no.1中第604-845位所示的片段，所述tsep蛋白c端突变体包括发生在d604、e609、d841和e845位点的突变。

7、在其中一个实施例中，所述tsep蛋白c端突变体包括d604k、e609k、d841k和e845k。

8、tsep蛋白突变体，所述tsep蛋白突变体包括所述tsep蛋白c端突变体；可选地，还包括tsep蛋白的n端片段。

9、缀合物，所述缀合物包括所述的tsep蛋白c端突变体或权利要求6所述的tsep蛋白突变体；可选地，还包括缀合至突变体的药物、稳定剂或者示踪分子。

10、溶菌酶，所述溶菌酶包括所述的tsep蛋白c端突变体或所述的tsep蛋白突变体。

11、核酸分子，所述核酸分子编码所述的tsep蛋白c端突变体或所述的tsep蛋白突变体。

12、载体，所述载体包括所述的核酸分子。

13、宿主细胞，所述宿主细胞包含所述载体。

14、所述的tsep蛋白c端突变体或所述的tsep蛋白突变体的制备方法，包括培养所述的宿主细胞，以及分离所述宿主细胞表达的tsep蛋白c端突变体或tsep蛋白突变体。

15、一种抗菌药物，包括所述的tsep蛋白c端突变体、所述的tsep蛋白突变体、所述的缀合物、所述的溶菌酶、所述的核酸分子、所述的载体或所述的宿主细胞。

16、在其中一个实施例中，所述抗菌药物具有消杀革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌的特性。

17、所述的tsep蛋白c端突变体、tsep蛋白突变体、缀合物或溶菌酶在制备降解肽聚糖的产品中的应用。

18、相对于传统技术，本申请具备如下有益效果：

19、本申请发现tsep蛋白不仅具有溶菌酶活性，还具有酰胺酶活性，能够不同位点且高效降解细菌肽聚糖，tsep蛋白所拥有的双重作用活性可以在针对不同肽聚糖修饰时提供可选择的降解活性，为不同的作用对象提供了一种替代策略。tsep的c端能够独立发挥溶菌酶活性，tsep的n端能够独立发挥酰胺酶活性。因此，提出了tsep蛋白或其n端肽段能够作为酰胺酶使用。

20、发明人通过改变tsep的c蛋白表面净电荷来定向设计tsep的c端突变体，该突变体不仅保持了水解革兰氏阴性菌肽聚糖的能力，还获得水解抗药性革兰氏阳细菌的能力，具有广谱杀菌性能。蛋白表面电势的改造展示了将该肽聚糖酶作为抗微生物药物进行工程改造的潜力, 并提出了对抗抗生素耐药性的新策略。

技术特征：

1.tsep蛋白或其n端肽段作为酰胺酶的应用。

2.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述tsep蛋白的n端肽段包括seq id no.1中第1-603位氨基酸所示的肽段。

3.tsep蛋白c端突变体，其特征在于，相对于seq id no.1中第604-845位所示的片段，所述tsep蛋白c端突变体包括发生在d604、e609、d841和e845位点的突变。

4.根据权利要求3所述的tsep蛋白c端突变体，其特征在于，所述tsep蛋白c端突变体包括d604k、e609k、d841k和e845k；

5.tsep蛋白突变体，其特征在于，所述tsep蛋白突变体包括权利要求3-4任一项所述的tsep蛋白c端突变体；

6.缀合物，其特征在于，所述缀合物包括权利要求3-4任一项所述的tsep蛋白c端突变体或权利要求5所述的tsep蛋白突变体；

7.溶菌酶，其特征在于，所述溶菌酶包括权利要求3-4任一项所述的tsep蛋白c端突变体或权利要求5所述的tsep蛋白突变体。

8.核酸分子，其特征在于，所述核酸分子编码权利要求3-4所述的tsep蛋白c端突变体或权利要求5所述的tsep蛋白突变体。

9.载体，其特征在于，所述载体包括权利要求8所述的核酸分子。

10.宿主细胞，其特征在于，所述宿主细胞包含权利要求9所述的载体。

11.权利要求3-4任一项所述的tsep蛋白c端突变体或权利要求5所述的tsep蛋白突变体的制备方法，其特征在于，包括培养权利要求10所述的宿主细胞，以及分离所述宿主细胞表达的tsep蛋白c端突变体或tsep蛋白突变体。

12.一种抗菌药物，其特征在于，包括权利要求3-4任一项所述的tsep蛋白c端突变体、权利要求5所述的tsep蛋白突变体、权利要求6所述的缀合物、权利要求7所述的溶菌酶、权利要求8所述的核酸分子、权利要求9所述的载体或权利要求10所述的宿主细胞；

13.权利要求3-4任一项所述的tsep蛋白c端突变体、权利要求5所述的tsep蛋白突变体、权利要求6所述的缀合物或权利要求7所述的溶菌酶在制备降解肽聚糖的产品中的应用；

技术总结本申请涉及TseP蛋白及部分肽段、突变体和其应用，本申请提供了TseP蛋白或其N端肽段作为酰胺酶的应用；进一步提供了TseP蛋白C端突变体，其具有广谱杀菌性能，能够降解革兰氏阳性菌和阴性菌的细胞壁肽聚糖。技术研发人员：董涛,王增航受保护的技术使用者：南方科技大学技术研发日：技术公布日：2024/10/10