本发明专利技术涉及生物技术领域，特别涉及PprI蛋白的用途及药物。本发明专利技术提供了PprI蛋白在制备防治高等真核生物辐射损伤药物中的应用。本发明专利技术研究发现PprI蛋白对人类细胞和小鼠急性放射损伤具有至关重要的防治作用，并增强了抗氧化和DNA损伤修复能力。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及生物
，特别涉及PprI蛋白的用途及药物。
技术介绍
电离辐射在工业、农业、国防和医学的应用，在给人类社会带来巨大裨益的同时， 来源于核事故、肿瘤放射治疗、航天以及其他核突发事件的大剂量电离辐射可引起人类严 重的急性放射损伤（ARIs)，并且导致极高的死亡率。ARIs的有效防治是国际放射损伤领域 的一个巨大的挑战，关系到国家的核安全，受到欧美等各国政府的高度关注，辐射损伤的救 治与防护已成为各国研究的热点。因此，研究开发抗辐射损伤药物，在现代医药保健事业中 已经受到人们的极大重视。目前，抗辐射损伤药物主要包括氨琉基类辐射防护剂、细胞因子类药物、激素类药 物、中草药类药物、金属硫蛋白、海洋生物成分药物等。 氨琉基类化合物是研究历史较长且效果较好的一类辐射防护剂。氨乙基异硫脲 (Aminoethylisothiourea，AET)就是半胱胺的琉基被脒基取代的衍生物。AET防护作用时 间较半胱胺长，且能口服，预防效果较好。缺点是无论口服或注射给药副作用均较大。 IL-I是第1个被证明具有辐射防护作用的细胞因子，早在1986年就发现预先腹腔 注射IL-I可以减轻电离辐射对小鼠的致死效应，并且具有剂量依赖性。具有辐射防护作用 的细胞因子还包括G-CSF、GM-CSF、IL-II、SCF、PF4等。然而这些细胞因子的缺点是在体内 寿命极短，只有数秒或几小时，增加用量或用药频率，会产生严重的毒副作用。 天然留体激素（如雌二醇）或人工合成的非留体激素（如已烷雌酚、已烯雌酚 等），在动物实验中都显示一定程度的辐射防护作用，而且辐照前后给药都有效果。注射雌 二醇、雌三醇等，能提高小鼠受照后的存活率，延缓放射病症状的出现时间，减轻症状的严 重程度，对骨髓造血细胞具有明显的辐射防护作用，并能促进它们的恢复。 经过多年的研究，人们发现具有清热解毒、活血化瘀、补血益气、养阴升白的中药 均有不同程度的抗辐射作用，如人参、灵芝、白藜芦醇等，且中药药源广、毒性低，使其在抗 福射损伤药物的研究中显示出巨大的优势和潜力。金属硫蛋白（Metallothioneins，MT)是 一类低分子量、富含半胱氨酸、结合有金属的非酶蛋白。据报道，口服MT能够延长一次性大 剂量电离福射小鼠的存活时间，降低一次性大剂量和多次小剂量电离福射对免疫系统的损 伤。小鼠辐照后给予含MT的蛋白奶后，小鼠白细胞数、淋巴细胞增殖率和骨髓细胞DNA含 量较单纯照射组均明显增高。 近年来，在抗辐射药物研究方面，人们开始把目光投向海洋生物。王玉贞等首次就 扇贝多肽对 6°Co射线辐射损伤胸腺细胞的保护作用进行了研究，发现扇贝多肽对胸腺细胞 具有辐射保护作用。进一步研究还发现，扇贝多肽除对电离辐射外，对紫外线辐射损伤小鼠 胸腺淋巴细胞液也具有保护作用。扇贝多肽抗辐射作用的机理可能与其抗氧化及提高机体 免疫力有关。 近年来，抗辐射损伤药物研究已取得瞩目的成绩，但是仍然存在很多问题，主要问 题是药物的疗效和毒性。因此，对毒副作用小、效果显著的抗辐射损伤药物的研发具有重要 的现实意义。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提供了 PprI蛋白的用途及药物。本专利技术研究发现，PprI蛋白对 人类细胞和小鼠急性放射损伤具有至关重要的防治作用，并增强了抗氧化和DNA损伤修复 能力。 为了实现上述专利技术目的，本专利技术提供以下技术方案： 本专利技术提供了 PprI蛋白在制备防治高等真核生物辐射损伤药物中的应用。 耐辐射球菌是迄今为止地球上发现的抗辐射能力最强的非致病菌。因其具有高效 的DNA损伤修复能力，它对电离辐射、紫外线、干燥等极端环境的抗性引起全球辐射生物学 家的关注。耐辐射球菌保护自己免受辐射损害的具体机制仍未阐明，目前的研究表明，紧密 的环状染色体结构和DNA双链断裂的修复作用在它的辐射抗性中起着至关重要的作用。 pprl基因在耐辐射球菌辐射损伤诱导的DNA修复中起着中心调控的作用。它的表 达产物PprI蛋白刺激了受照后recA和其他DNA损伤修复基因的转录。蛋白质组学分析表 明，在电离辐射刺激后，PprI蛋白作为一个调控开关，上调了 31种蛋白，其中RecA和PprA 因其在DNA复制和修复中的重要作用而倍受关注。PprI蛋白在大肠杆菌中的表达能够刺激 受照大肠杆菌recA基因转录增加，增强过氧化氢酶的活性。此外，pprl基因在酵母中的表 达可增强酵母菌株对极端环境的抵抗能力并且增加乙醇的产量。 毫无疑问，耐辐射球菌是一种原核生物。由于几十亿年的生物进化和分化，原核生 物与高等真核生物在基因组成、蛋白表达、调控机制、密码子偏爱性等方面已形成了截然不 同的两大生物种系。此外，值得注意的是，耐辐射球菌PPrI基因与人体和哺乳动物细胞之 间并无同源序列。因此，耐辐射球菌发现60年来，国内外有关耐辐射球菌基因及其蛋白质 的研究主要局限于原核细胞如耐辐射球菌自身、大肠杆菌以及低等真核生物酵母菌系统。 在【申请号】201410153614. 3的专利技术专利中【杨占山，吴伟，乔慧萍，文玲，施怡，任 丽丽。一种DNA分子及毕赤酵母重组质粒和高效表达耐福射球菌PprI蛋白的毕赤酵母重 组菌。中国专利技术专利，【申请号】201410153614. 3。2014】，成功地将优化改造的的耐辐射球菌 pprl基因转入毕赤酵母菌株，获得高效表达和纯化的PprI蛋白。然而，由于原核生物与高 等真核生物两大种系的巨大差异，以及PprI蛋白只存在于耐辐射球菌中，上述专利在酵母 菌中获得的PPrI原核蛋白能否应用于高等真核生物人类辐射损伤的防治，其作用效果如 何，这些问题迄今在国内外有关文献中尚未见任何报道。本专利技术研究了毕赤酵母菌表达提 纯的PprI原核蛋白作为辐射防护药物在高等真核生物急性放射损伤中的应用。研究发现， 原核PprI蛋白对人体细胞和哺乳动物致死性急性放射损伤具有非常显著的预防和救治作 用，并阐明了有关作用机理。本专利技术对于原核和真核两大种系生物存在巨大差异的经典传 统理论提出了挑战，在国际辐射防护领域首次实现了耐辐射球菌原核PprI蛋白用于高等 真核生物急性辐射损伤防治的这两大种系的重大跨越。 在本专利技术提供的一些实施例中，防治辐射损伤为提高细胞或机体辐射存活率。 在本专利技术提供的另一些实施例中，防治辐射损伤为促进受辐射损伤的DNA或组织 器官的修复。 本专利技术还提供了 PprI蛋白在制备抗氧化药物中的应用。 在本专利技术提供的一些实施例中，抗氧化为降低细胞内ROS(活性氧）水平。当细胞 暴露于电离辐射或高氧分压时，细胞内氧浓度增加，导致ROS产生，进一步损伤蛋白质、核 酸和其他细胞内重要元素。本专利技术中，PprI蛋白通过降低细胞内ROS水平，从而可提高细 胞抗福射能力及抗氧化能力。 在本专利技术提供的另一些实施例中，抗氧化为提高SODXAT活性，和/或降低丙二醛 浓度。 本专利技术还提供了 PprI蛋白在制备Rad51蛋白表达促进剂中的应用。Rad51蛋白在 DNA损伤后的修复过程中发挥着引导重组交换的关键作用，PprI蛋白可促进Rad51蛋白表 达，从而促进受损DNA的修复。 本专利技术还提供了一种PprI蛋白药物，包括PprI蛋白。 作为优选，药物的剂型为注射剂。 在本专利技术提供的一些实施例中，药物本文档来自技高网...
【技术保护点】
PprI蛋白在制备防治高等真核生物辐射损伤药物中的应用。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：杨占山，施怡，任丽丽，岳凌，杨巍，张舒羽，
申请(专利权)人：苏州大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32
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