抗肿瘤重组蛋白GPTI及其编码基因与应用制造技术

本发明专利技术公开了一种抗肿瘤重组蛋白GPTI及其编码基因与应用，提供抗肿瘤重组蛋白及其编码基因，以及高效表达该蛋白的方法，所述重组蛋白GPTI为心肌肌钙蛋白I的氨基端氨基酸残基与具有SEQ ID No.2中的氨基酸残基序列的人工短肽的羧基端氨基酸残基序列部分或全部相融合的蛋白质。本发明专利技术可作为药物在临床上用于治疗多种实体恶性肿瘤，具有高效、广谱、毒副作用小等特点，有望成为全新的抗肿瘤药物。

Anti tumor recombinant protein GPTI and its coding gene and Application

The invention discloses an antitumor recombinant GPTI protein encoding gene and application thereof, provide antitumor recombinant protein and its encoding gene, and expression method of the protein, the recombinant protein GPTI as a part of cardiac troponin I N-terminal amino acid residues with amino acid sequence of SEQ ID No.2 in the artificial short peptide carboxyl terminal amino acid sequence or all fusion protein. The invention can be used as a medicine for treating various solid malignant tumors in clinic, and has the advantages of high efficiency, broad spectrum, small toxic side effect, etc., and is expected to become a new anti tumor drug.

【技术实现步骤摘要】
抗肿瘤重组蛋白GPTI及其编码基因与应用
本专利技术涉及生物工程领域。更具体地说，本专利技术涉及一种抗肿瘤重组蛋白GPTI及其编码基因与应用。
技术介绍
恶性肿瘤是目前危害人类健康最严重的一类疾病。目前治疗癌症的常用方法有：外科手术治疗、化学药物疗法、放射治疗、生物疗法和中医中药疗法。其中以外科手术治疗、化学药物疗法、放射治疗最为常用。外科手术治疗作为大多数肿瘤治疗的首选和主要方案，使无数肿瘤患者得以康复、延长寿命或者提高了生活质量。但是，在肿瘤治疗方面，外科手术治疗只适用于一定条件和范围的病人，而且由于肿瘤可复发和转移的原因，手术切除并不都能达到根治的目的。化学药物疗法和放射治疗的运用在肿瘤的治疗方面也发挥着非常重要和必不可少的作用，并且也在不断的发展。但是，目前应用的化疗药物疗法和放射治疗对身体中所有活跃的增殖细胞都有侵害，如造血系统、胃肠道等，所以放化疗的病人常有血象降低、胃肠道出血、恶心、呕吐等症状。而且，由于受到病人机体和精神方面承受力及肿瘤细胞出现耐药性等多方面原因的限制，放化疗并不能杀死所有的肿瘤细胞，为肿瘤的复发和转移及疾病的恶化留下了隐患。生物疗法和中医中药疗法也是抗肿瘤的合理的方法，但仍需继续研究以提高疗效。因此，开发有明显治疗效果、安全的抗肿瘤药物已经成为医药界面临的一项迫在眉睫的任务。研究表明，恶性实体肿瘤的无限制侵袭性生长及其转移依赖于新血管的不断生成，所以抑制血管生成能显著地抑制肿瘤的生长。抑制血管生成,阻断瘤体血液供应是不同于常规抗肿瘤治疗的新策略，也称为“肿瘤饥饿疗法”,已经成为抗肿瘤治疗研究的热点。正常生理状态下,除了女性生殖系统在排卵，黄体生成，怀孕等过程，有短暂的新生血管生成过程外，成年人的脉管系统增生处于相对静止状态。但是在肿瘤组织中,为适应瘤组织的快速生长,血管生成非常活跃,以及时为瘤组织生长供应血液。肿瘤组织中的微血管来源有两种：一种是肿瘤细胞等产生的血管内皮生长因子，诱导瘤体生成微血管；另一种是残存于瘤体的宿主血管逐渐变为肿瘤血管，既宿主血管的肿瘤化。与正常血管不同，肿瘤血管的血管内皮细胞不完整，基底膜稀疏且易于泄露。肿瘤血管生成后不再进一步分化改建成动脉及静脉，无平滑肌及神经末梢，属于被动血管，其血流完全依赖于体循环。新生的微血管是肿瘤浸润和转移的第一站，肿瘤细胞通过肿瘤微血管壁进入血液循环向远处转移。实体肿瘤生长需要大量的血液供应。许多实验研究证实抑制动物体内新血管生成，可有效地切断为肿瘤生长提供养分的血液供应，使瘤体萎缩以至消失。抗新生血管药物TNP-470以及抗bFGF、VEGF单克隆抗体的应用，突变型VEGF受体FlK-1竞争性阻断VEGF信号传导，αVβ3过度表达诱导内皮细胞凋亡、以及Angiostatin特异抑制肿瘤新生血管形成等，均可抑制肿瘤生长,是一种新型的、有前途的抗肿瘤药物,可以弥补当前临床肿瘤治疗手段的局限并取代部分治疗手段。由于这类药物是通过抑制新生血管的形成来达到抑制肿瘤生长的，而人的正常组织细胞的生长不依赖于新生血管的生成，所以对正常组织几乎没有毒副作用。这类药物不直接作用于肿瘤细胞，故抑制肿瘤具有广谱性而不产生抗药性，是当前国际上公认的有效、安全、有前途的抗肿瘤药物。它主要用于原位和转移实体瘤的治疗和辅助肿瘤的手术治疗，也可以用来防止肿瘤的复发和转移。因此，开发具有血管增生抑制作用的抗肿瘤药物，在恶性肿瘤的防治方面，具有重要的临床意义。心肌肌钙蛋白I是心肌肌钙蛋白的亚基，目前常被用作心肌梗塞诊断的标志物，心肌肌钙蛋白I是序列表中的SEQIDNo.1，由210个氨基酸残基组成，现已通过实验研究(中国专利：ZL03109861.4)证实心肌肌钙蛋白I具有明显的抑制血管内皮细胞生长和抗肿瘤作用。大肠杆菌表达系统是用于表达外源蛋白的最成功的表达系统之一，近年来发展非常迅速，目前已有几百种蛋白在该表达系统中得以表达，其生长迅速，培养条件简单，可以高密度连续培养，技术已相当成熟，是工业生产中常用的高表达菌种。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种抗肿瘤重组蛋白GPTI及其编码基因与应用，提供抗肿瘤重组蛋白及其编码基因，以及高效表达该蛋白的方法，所述重组蛋白GPTI为心肌肌钙蛋白I的氨基端氨基酸残基与具有SEQIDNo.2中的氨基酸残基序列的人工短肽的羧基端氨基酸残基序列部分或全部相融合的蛋白质，本专利技术的重组蛋白GPTI可作为药物在临床上用于治疗多种实体恶性肿瘤，具有高效、广谱、毒副作用小等特点，有望成为全新的抗肿瘤药物。为了实现根据本专利技术的这些目的和其它优点，提供了一种抗肿瘤重组蛋白GPTI，所述重组蛋白GPTI为心肌肌钙蛋白I的氨基端氨基酸残基与具有SEQIDNo.2中的氨基酸残基序列的人工短肽的羧基端氨基酸残基序列部分或全部相融合的蛋白质。优选的是，所述重组蛋白GPTI为心肌肌钙蛋白I的第一个氨基酸的氨基与具有SEQIDNo.2中的氨基酸残基序列的人工短肽的末端氨基酸的羧基结合形成的蛋白质。优选的是，所述的抗肿瘤重组蛋白GPTI中，所述心肌肌钙蛋白I为SEQIDNo.1中的氨基酸残基序列或将SEQIDNo.1中的氨基酸残基序列经过一个或几个氨基酸残基的取代、缺失和/或添加且具有与SEQIDNo.1中的氨基酸残基序列相同活性的由SEQIDNo.4中的氨基酸残基序列衍生的蛋白质。优选的是，所述的抗肿瘤重组蛋白GPTI中，所述人工短肽为SEQIDNo.2中的氨基酸残基序列或将SEQIDNo.2中的氨基酸残基序列经过一个或几个氨基酸残基的取代、缺失和/或添加且具有与SEQIDNo.2中相同活性的由SEQIDNo.2衍生的短肽。优选的是，所述的抗肿瘤重组蛋白GPTI中，所述心肌肌钙蛋白I为氨基端氨基酸残基的起始位点在SEQIDNo.1中的序列1-152中的任意部位的氨基酸残基。优选的是，所述的抗肿瘤重组蛋白GPTI中，所述人工短肽为羧基端氨基酸残基的融合位点在SEQIDNo.2中的序列6-81中的任意部位的氨基酸残基。优选的是，所述的抗肿瘤重组蛋白GPTI中，所述心肌肌钙蛋白I和所述人工短肽通过甘氨酸和丝氨酸形成的二肽连接，所述二肽的基因编码序列为GGATCC。一种抗肿瘤重组蛋白GPTI的编码基因，是下列核苷酸序列之一：a、编码序列表中SEQIDNo.1蛋白质序列的多核苷酸或与其限定的DNA序列具有90％以上同源性，且编码相同功能蛋白质的DNA序列；b、编码序列表中SEQIDNo.2蛋白质序列的多核苷酸或与其限定的DNA序列具有90％以上同源性，且编码相同功能蛋白质的DNA序列；c、含有所述a和所述b中的基因的表达载体及细胞系。一种抗肿瘤重组蛋白GPTI在大肠杆菌中的高效表达方法，包括以下步骤：步骤一、选用大肠杆菌优选密码子，设计并合成SEQIDNo.3和SEQIDNo.4的部分或全部序列的融合蛋白基因序列；步骤二、将步骤一中合成的基因片段分别与载体pET21b连接，得到表达质粒，转化大肠杆菌后获得表达工程菌；步骤三、培养步骤二中得到的工程菌，表达产物，获得目标蛋白。优选的是，所述的抗肿瘤重组蛋白GPTI在大肠杆菌中的高效表达方法中，所述大肠杆菌优选为BL21-DE3大肠杆菌。本专利技术至少包括以下有益效果：本专利技术的重组蛋白GPTI的毒副作用小本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种抗肿瘤重组蛋白GPTI，其特征在于，所述重组蛋白GPTI为心肌肌钙蛋白I的氨基端氨基酸残基序列与具有SEQ ID No.2中的氨基酸残基序列的人工短肽的羧基端氨基酸残基序列部分或全部相融合的蛋白质。

【技术特征摘要】
1.一种抗肿瘤重组蛋白GPTI，其特征在于，所述重组蛋白GPTI为心肌肌钙蛋白I的氨基端氨基酸残基序列与具有SEQIDNo.2中的氨基酸残基序列的人工短肽的羧基端氨基酸残基序列部分或全部相融合的蛋白质。2.如权利要求1所述的抗肿瘤重组蛋白GPTI，其特征在于，所述重组蛋白GPTI为心肌肌钙蛋白I的第一个氨基酸的氨基与具有SEQIDNo.2中的氨基酸残基序列的人工短肽的末端氨基酸的羧基结合形成的蛋白质。3.如权利要求1所述的抗肿瘤重组蛋白GPTI，其特征在于，所述心肌肌钙蛋白I为SEQIDNo.1中的氨基酸残基序列或将SEQIDNo.1中的氨基酸残基序列经过一个或几个氨基酸残基的取代、缺失和/或添加且具有与SEQIDNo.1中的氨基酸残基序列相同活性的由SEQIDNo.4中的氨基酸残基序列衍生的蛋白质。4.如权利要求1所述的抗肿瘤重组蛋白GPTI，其特征在于，所述人工短肽为SEQIDNo.2中的氨基酸残基序列或将SEQIDNo.2中的氨基酸残基序列经过一个或几个氨基酸残基的取代、缺失和/或添加且具有与SEQIDNo.2中相同活性的由SEQIDNo.2衍生的短肽。5.如权利要求3所述的抗肿瘤重组蛋白GPTI，其特征在于，所述心肌肌钙蛋白I为氨基端氨基酸残基的起始位点在SEQIDNo.1中的序列1-152中的任意部位的氨基酸残基。6.如权利要求4所述的抗肿瘤重组蛋白GPTI，其特征在于，...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘凤鸣，师凤华，谭木秀，
申请(专利权)人：广西壮族自治区药用植物园，
类型：发明
国别省市：广西,45