一个人指环蛋白的应用制造技术

本发明专利技术公开了一个人指环蛋白及其编码基因与应用。其目的是提供一个人指环蛋白及其编码基因与其在制备抑制肿瘤细胞侵袭和转移及抗肿瘤药物中的应用。该蛋白具有下述氨基酸残基序列之一：１）序列表中的ＳＥＱ　　ＩＤ　　№：１；２）将序列表中ＳＥＱ　　ＩＤ　　№：１的氨基酸残基序列经过一至十个氨基酸残基的取代、缺失或添加且具有Ｅ３泛素连接酶活性的蛋白质。本发明专利技术的蛋白及其基因不仅可作为肿瘤转移检测及预后的指标，而且可作为抑制肿瘤细胞侵袭、转移及抗肿瘤药物的作用靶标在医学及制药领域发挥重要作用，应用前景广阔。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及蛋白及其编码基因与应用，特别是涉及一个人指环蛋白及其编码基因 与其在制备抑制肿瘤细胞侵袭和转移及抗肿瘤药物中的应用。技术背景1997年，McPherron等从小鼠骨骼肌cDNA文库中克隆到一个新基因，该基因编 码由376个氨基酸残基组成的蛋白质(A.C. McPherron, A.M. Lawler, S.J. Lee, Regulation of skeletal muscle mass in mice by a new TGF-beta superfamily member, Nature 387 (1997) 83-90.)。蛋白质结构分析结果表明该细胞因子具有TGF-P超家 族成员结构上共同的特点，因而将其列为TGF-e超家族中的一类新因子，即Growth and Differentiation Factor-8 (GDF-8) 。 GDF-8基因主要在骨骼肌中表达，该基因 敲除鼠的骨骼肌是正常野生型小鼠的3倍以上，因GDF-8对骨骼肌生长具有抑制作用， 后将其正式命名为肌肉生长抑制素(Myostatin) (A. C. McPherron， A.M. Lawler, S.J. Lee， Regulation of skeletal muscle mass in mice by a new TGF-beta superfamily member, Nature 387 (1997) 83-90.) 。 1998年，Gonzalez-Cadavid等克隆了人的 Myostatin基因组基因，人Myostatin基因全长7. 7kb，由3个外显子和2个内含子 构成，内含子1和内含子2的长度分别为1.8kb和2.4kb， 3个外显子编码的氨基酸 序列长度分别为125aa， 124aa和126aa (N. F. Gonzalez-Cadavid， W. E. Taylor, K. Yarasheski， I. Sinha-Hikim, K. Ma， S. Ezzat， R. Shen， R. Lalani， S. Asa, M. Mamita， G. Nair, S. Arver, S. Bhasin， Organization of the human myostatin gene and expression in healthy men and HIV-infected men with muscle wasting, Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 95 (1998) 14938—14943.)。九十年代末，具有指环结构域的一些蛋白被发现具有泛素连接酶活性(K.L. Lorick， _J. P. Jensen, S. Fang, A.M. 0ng， S. Hatakeyama， A.M. Weissman, RING fingers mediate ubiquitin-conjugating enzyme (E2)-dependent ubiquitination， Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 96 (1999) 11364-11369.)。泛素蛋白酶体系统 是细胞内降解蛋白质的主要途径，大体上可以分为两个步骤i.多个泛素分子共价连 接到目的蛋白上；ii.被泛素标记的蛋白被26S蛋白酶体降解。泛素(ubiquitin)是一 个小肽，含有76个氨基酸残基，分子量为8.5kD。泛素在生物进化过程中十分保守， 从酵母到人只有三个氨基酸残基的差别，说明泛素引导的蛋白质降解途径本身对生物体的生长发育和新陈代谢十分重要。泛素的76个氨基酸残基中有7个赖氨酸残基 (Lysine)，其中第48位Lys残基侧链的e -NH2是形成多聚体的必要基团。除泛素外， 其介导的蛋白质降解体系中还包括泛素激活酶(ubiquitin-activating enzyme, El)， 泛素结合酶(ubiquitin-conjugating enzyme, E2)以及泛素蛋白连接酶(ubiquitin-protein ligase， E3) ， 26S的蛋白酶体是最后降解目的蛋白的蛋白质复合体。目前还 发现了去泛素化酶(deubiquitinase， E4)，该酶在蛋白质降解前将结合的泛素切掉以 利于26S蛋白酶体降解，同时还发现E4可以挽救某些将要被降解的蛋白质的命运， 具体作用正在被人们逐步揭示。将泛素共价连接到底物蛋白是一个三步化的机制，首 先泛素在泛素激活酶El的催化下，由ATP提供能量，其C末端第76位的甘氨酸残基 被激活，使得泛素与E1共价相连，而后泛素被转移到泛素结合酶E2上，最后在泛素 连接酶E3的作用下，将E2上的泛素转移至底物蛋白的Lys残基上。连续过程后，在 底物上形成了一条多泛素链(polyubiquitin chain),多泛素链被26S蛋白酶体识别 而降解。整个体系形成一个分等级的框架 一个泛素激活酶E1可对应多个泛素结合 酶E2，同时一个泛素结合酶E2又与多个泛素连接酶E3相互作用，进而一个E3又可 以有多个底物。泛素蛋白酶体系统参与细胞内多种生物学过程，主要包括细胞周期、 细胞分化、迁移等。此外泛素与蛋白质的共价结合不仅可引起蛋白质的降解，还可以 对蛋白质的分选、受体的内吞以及基因转录起到重要作用。随着蛋白质晶体结构的解 析，作为E3连接酶的指环结构域与某些转录因子的锌指结构域在三维结构上存在很 大差异。泛素介导的蛋白质降解参与到细胞周期，炎症反应，细胞凋亡，抗原提呈等许多 生命过程中。因此，泛素介导的蛋白质降解途径的异常与许多疾病，如恶性肿瘤、肌 肉萎縮等的发生密切相关。肿瘤的侵袭与转移一直是医学肿瘤学研究的热点和难点。 侵袭和转移是恶性肿瘤重要的生物学特征。肿瘤细胞具有许多特性如自主性、可移 植性、侵袭性、转移性、异常分化、失去接触抑制性等，但其最重要的特性是侵袭性 和转移性，是肿瘤的恶性行为。侵袭是指恶性肿瘤细胞侵犯和破坏周围正常组织，进 入循环系统的过程。转移是指侵袭中的癌细胞迁移到特定组织器官并发展成为继发性 癌灶的过程。肿瘤侵袭转移包括多个步骤，可被形象地称为多阶梯瀑布过程。各种肿 瘤侵袭转移的基本过程是相似的，主要步骤包括肿瘤增殖(Proliferation)、血管发 生(Angiogenesis )、运动与侵袭(Motility and Invasion)、栓塞与循环(Embolism and Circulation)、锚定于微血管基层(Arrest in Capillary Beds)、粘附(Adherence)， 溢出循环系统(Extravasation)、对微环境的适应(Response to Microerwironment)、肿瘤细胞增殖和血管发生(Tumor Cell Proliferation and Angiogenesis)、转移 (Metastasis).恶性肿瘤不同于良性肿瘤的主要生物学特性是侵袭和转移，其过程繁 多而复杂，虽然不同种类肿瘤的侵袭和转移特性有所不同，但侵袭和转移过程中的关 键步骤基本相同。针对肿瘤侵袭转移中的一些关键环节专门设计调节阻断手段，可望本文档来自技高网...

【技术保护点】
人指环蛋白，是下述氨基酸残基序列之一：１）序列表中的ＳＥＱＩＤ№：１；２）将序列表中ＳＥＱＩＤ№：１的氨基酸残基序列经过一至十个氨基酸残基的取代、缺失或添加且具有Ｅ３泛素连接酶活性的蛋白质。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张强，孟云霄，张蕾，王鹏，陈杰，刘彤华，朱大海，
申请(专利权)人：中国医学科学院基础医学研究所，
类型：发明
国别省市：11[]