基于HELP载体的LL-37衍生抗菌肽FK16重组高产表达与酶触发定点释放策略

《Applied Microbiology and Biotechnology》：Evaluation of a cathelicidin derivative fusion polypeptide for pathogen-targeted antimicrobial approach

　　

摘要

人类抗菌肽LL-37因其广谱活性和低耐药性发展趋势，成为替代传统抗生素最具前景的候选分子之一。然而，抗菌肽在临床上的广泛应用目前受限于传统化学合成方法的较高成本及多重约束。重组表达提供了一种经济可行且具有可扩展性的替代方案，但仍面临宿主毒性及表达产量低等挑战。此前研究表明，人类弹性样多肽载体可有效降低宿主毒性、增强蛋白溶解度，并凭借其热响应相变特性实现抗菌结构域的简便纯化。本研究报道了H1FK16的重组生产，这是一种无毒多肽，其中生物活性LL-37衍生肽FK16通过基因融合与HELP载体相连。其产量与载体相当，每升细菌培养液平均可获得180毫克融合蛋白。该构建体保留了上游谷氨酸残基，使FK16能够通过谷氨酸内切肽酶进行定点释放，该蛋白酶活性与金黄色葡萄球菌的致病性相关。释放的FK16结构域保留了其抗菌活性，对革兰氏阳性金黄色葡萄球菌和革兰氏阴性大肠杆菌均表现出最低抑菌浓度为2.5 μM，与文献报道值相当。研究结果凸显了该融合系统作为一种多用途平台的潜力，可用于开发生物相容性材料，通过酶触发的抗菌结构域释放选择性靶向病原微生物。

关键点

• LL-37衍生抗菌肽FK16通过重组融合技术生产。

• 活性FK16结构域通过酶触发的切割过程释放。

• H1FK16处理降低了生物膜生物量。