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重组PAC1受体激动剂RMMAX及其表达方法与应用技术

技术编号:1712655 阅读:183 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
重组PAC1受体激动剂RMMAX,其氨基酸序列如SEQ  ID  NO:2所示。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及基因工程领域,具体的说,涉及重组PAC1受体激动 剂RMMAX及其表达方法与应用。
技术介绍
PAC1受体是垂体腺苷酸环化酶激活多肽(pituitary adenylate cyclase activating polypeptide, PACAP)的特定受体,参与介导PACAP 的多种生物学功能。PACAP是1989年发现的,由脑垂体分泌的或目的 组织自分泌和旁分泌的具有重要生物学功能的神经多肽,属于是促胰 液素/高血糖素/VIP家族中的新成员。PACAP的具有3个受体PAC1 是PACAP的特异受体;VPAC1和VPAC2是PACAP和血管活性肠肽(VIP)的共同受体;PACAP对3个受体具有相同的激动功能。其中 PAC1受体主要分布于中枢神经系统、周围神经系统以及睾丸、卵巢、 呼吸道、肺、胰腺等非神经组织内等。目前已证实由PAC1介导的 PACAP生物学功能有神经递质/调质、保护神经细胞;神经损伤修 复(眼角膜敏感度恢复,眼部手术后神经细胞突出形成);调节血管; 促进激素分泌,调节内分泌平衡;调节性腺功能和生殖细胞的产生; 参与消化活动,调节能量代谢平衡;参与调节免疫系统;调节细胞增 殖分化;与摄食睡眠有关;与学习和记忆有关;与某些心理感受有; 与动物的生物钟有关;等等。鉴于PAC1介导了PACAP的多种生物学功能,因此开发PAC1的特 异激动剂和特异结抗剂具有巨大的药用开发的价值。例如PAC1受体 在眼部三叉神经特异高表达,而RMMAX通过PAC1有效促进角膜手 术后角膜敏感性的恢复及眼部三叉神经细胞突起的形成(神经产生); 因此在眼睛角膜修复、神经修复及保护方面具有极大的应用价值。目前已发现的PACl特异激动剂maxadilan是从白蛉唾液腺中分离 的由61个氨基酸组成的多肽,本专利公开的RMMAX,由73个氨基酸 组成,与maxadilan有80^同源性,但是是通过基因工程方法制备获 得的重组多肽;而且RMMAX与maxadilan相比具有不同的N端和C端 序列及修饰,赋予RMMAX更高的稳定性和活性。RMMAX与PACAP 基本没有同源性,但能有效激活PACAP的特异受体PAC1,发挥相应 的生物学功能。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术存在的不足,提供一种具有高稳 定性和高活性的PAC1受体激动剂RMMAX。本专利技术的另一个目的是提供上述重组PAC1受体激动剂RMMAX的表达方法。本专利技术的进一步目的是提供上述重组PAC1受体激动剂RMMAX的应用。根据RMMAX的氨基酸序列,设计在原核表达的基因,采用基 因工程的原理和技术,结合蛋白内含肽(intdn)的可诱导剪切功能 实现两条目的多肽的高效制备,具体包括如下步骤(1) 设计并合成RMMAX基因,如SEQIDNO:l所示。采用6条引物三步法合成RMMAX基因引物F3和F4进行链延 伸反应;然后以其产物为模板,以F2和F5为引物,进行第一轮PCR; 最后以此PCR产物为模板,以F1和F6为引物,进行第二轮PCR, 获得RMMAX基因;所述引物Fl-6的核苷酸序列如下所示Fl: CAG GCG CAT CAT AGC AAC GTG CTG CAG ACC AGC GTGCAG ACC ACC GCG ACC TTT ACCAAC GTG ATC CATF5: GGTGGTGTCAT ATG GGC AGC ATT CTG TGC GAT GCG ACC TGC CAG TTT CGT AAA GCG ATTF6: GGTGGTT CTC GAG TTT GCC CGC TTT AAA TTC TTT TTT TTT CTG TTT CAT GCATTCTTT其中,N代表保护碱基,CAT ATG为Ndel酶切位点,CTCGAG 为XhoI酶切位点。(2) 用NdeI和XhoI进行酶切,将RMMAX基因隆到质粒pKYB 的Ndel和Xhol位点间,构建重组质粒pKY-RMMAX;(3) 两个重组质粒转化表达宿主菌E co//Strain ER2566,构建表 达工程菌;(4) 诱导剂IPTG诱导由目的多肽、蛋白内含肽和几丁质结合域 (Chitinbinding domain, CBD)组成的"三元"融合蛋白的表达;(5 )融合蛋白经几丁质柱纯化,硫醇诱导蛋白内含肽的N端切割,释放目的多肽C端硫酯;(6)透析多肽硫酯,使其在适当条件下水解产生稳定的C端硫代 羧酸水解产物。本专利技术的有益效果本专利技术所制备的PAC1受体特异激动剂RMMAX (73AA)与现有的PACl特异激动剂(68AA)相比,其C端和N端均具有特殊的氨基酸序列,并且在C端通过硫代羧酸修饰, 有效提高多肽的稳定性。本专利技术的RMMAX是新型的PACl受体的 特异激动剂,与PACl受体结合更强,具有更高激活PACl受体功能。 RMMAX可应用于与PACl受体密切相关的疾病的诊断和治疗。特别 是已有研究显示PACl介导神经生长与修复的功能,因此作为PACl 受体特异激动剂,本专利公开的重组多肽在神经修复方面(眼部手术 神经损伤修复),将具有巨大的应用前景。本专利还首次发现RMMAX 具有高效升糖的作用,显示RMMAX可用于能量代谢相关疾病的研 究、诊断及治疗,例如高血糖、低血糖、糖尿病等。同时,利用本发 明的方法合成的RMMAX多肽硫脂的水解产物比化学合成的多肽的 稳定性高10倍以上。本专利技术的表达方法效率高、成本低,应用前景 广阔。 附图说明图1为RMMAX的制备示意图;图2为RMMAX基因的合成示意图;图3为pKY-MAX质粒的构建示意图;图4为pKY-MAX质粒的测序鉴定图;图5为RMMAX的表达和几丁质柱纯化;图6为RMMAX飞行质谱结果;图7为RMMAX调节血糖活性测定。其中,图5中,1:蛋白marker; 2:菌体IPTG诱导前;3:菌体EPTG诱导后;4:破碎上清;5:上样流出液l; 6:上样流出液2; 7:洗柱 流出液;8:目的多肽洗脱样品前10ml柱体积;9:目的多肽洗脱样品 后10ml柱体积;10:柱填料上结合的融合蛋。具体实施方式实施例l特异激动剂RMMAX的制备l.RMMAX基因的制备具体步骤见图1,按大肠杆菌的密码偏好性设计编码RMMAX的基因;设计6条引物,采用三步法获得RMMAX的基因(如图2): ①链延伸反应引物F3 (0.1A/uL) 5uLl, F4(0.1A/iiL) 5 u L, 10 X TaKaRa LA Buffer(含有4 mM MgCl2), 10 u L, dNTP 16 u L, H20 63 pL, 94°C, 10min;降至55。C,力Q TaKaRa LATaq酶1 u L,保温5 min; 72°C, 5 min;所得为延伸反应液。②PCR反应引物F2 (0.01A/ uL) lyL, F5(0.01A/ul)luL,①所得延伸反应液luL, dNTP 10 p L , 10 X TaKaRa Ex Buffer 10 u L , TaKaRa Ex Taq酶1 y L , H20 76 uL, 94°C, 4 min; 94°C, 45 sec、 55°C, 45 sec 、 72°C, 60 本文档来自技高网
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【技术保护点】
重组PAC1受体激动剂RMMAX,其氨基酸序列如SEQIDNO:2所示。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:余榕捷洪岸
申请(专利权)人:暨南大学
类型:发明
国别省市:81

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