本发明专利技术提供了一种与人类神经系统发育有关的基因，其编码的蛋白质及其在诊断和治疗由该基因或蛋白异常引起的神经系统疾病特别是脑瘤中的应用，该基因被称为ｈＭＡＴＨ－２。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于分子生物学领域，具体地说，本专利技术涉及一种与人类神经系统发育有关的基因，其编码的蛋白质及其应用，后文称该基因为hMATH-2。转录因子是通过在转录水平上调控基因表达和功能的一类蛋白质分子，它可形成同源或异源多聚合物并与位于基因上游的调控区域的DNA(如启动子或增强子等)相结合来调控基因的表达。含有Helix-loop-helix(HLH)功能域的转录因子家族是其中重要的一类。这类蛋白通过位于HLH功能域螺旋区的疏水性氨基酸残基之间的相互作用形成异源和同源二聚体。大多数HLH蛋白在HLH功能域旁边有一高度碱性的功能域(Basic Region)，在15个氨基酸中约有6个残基高度保守，该功能域是结合DNA所必需的。具有basic功能域的HLH转录因子称为bHLH转录因子(蛋白)。BHLH蛋白形成异源或同源二聚体后，basic功能域与靶基因的E-box保守序列(CANNTG)结合。E-box一般位于发育相关基因的启动子或增强子内。近年大量研究表明，bHLH蛋白对于组织特异性的发育和分化起关键作用(Li L等，Dev Biol 1995 172(1)280-292；Gallell J等，Bioassays 1991 13(10)493-498；Mutoh H等，P.N.A.S.USA 199794(8)3560-3564；Naya FJ等，Genes Dev 1995 9(8)1009-1019)。九十年代以来，从果蝇和哺乳动物中相继分离和克隆到了多个与神经生长发育和分化相关的bHLH因子(Kageyama R等，Curr Opin GenetDev 1997 7(5)659-665；Lemercier C等，Dev Biol 1997 182(1)101-113)。小鼠的MATH-2/NEX-1(Shimizu C等，Eur J Biochem 1995229(1)239-248；Batholoma A等，Mech Dev 1994 48(3)217-228；Schwab MH等，J Neurosci 1998 18(4)1408-1418)，Neuro D，Neuro D2和Neuro D3等基因与果蝇的Atonal基因在bHLH区域有较高的同源性，组成一个bHLH家族(Kawakami H等，Biochem Biophys ResCommun 1996 221(1)199-204；Kume H等，Biochem Biophys ResCommun 1996 219(2)526-530；McCormick MB等，Mol Cell Biol 199616(10)5792-5800；Lee JE等，Dev Biol 1997 182(1)101-113)。人的Neuro D1，Neuro D2，Neuro D3基因也已有报道(Yokoyama M等，Brain Res Mol Brain Res 1996 42(1)135-139；Acharya HR等，BiochemBiophys Res Commun 1997 233(2)456463)。90年代初，人们已获知HLH因子是果蝇神经发育过程中必需的因子。进入90年代后期，HLH因子愈发成为发育学研究的热点，在这一领域不断有新的发现。1994年，Bartholoma A等人(Mech Dev48(3)217-228)研究发现果蝇与小鼠的外周神经系统发育由于某些基因的突变而受到影响，这一现象表明，神经元的分化与不同种类bHLH蛋白协调表达有关。他们还从小鼠中获得一种被称为NEX-1的bHLH基因，它在哺乳动物的中枢神经系统中高度表达。并认为NEX-1可能在成体的神经系统中也发挥着重要的作用。1995年，Shimizu C.等人(Eur J Biochem 229(1)239-248)发现，哺乳动物体内也存在与果蝇HLH同源的因子。这一发现为研究哺乳动物神经系统的发生机制提供了重要的信息。他们报道了一种小鼠HLH因子的分子特性，这种因子被命名为MATH-2。MATH-2的结构与果蝇的Atonal结构相似。MATH-2基因编码337个氨基酸残基，其蛋白产物含有一个与Atonal相似的bHLH功能域，而在这一区域之外，MATH-2与Atonal两者的序列无明显相似性。对小鼠的MATH-2基因研究发现，MATH-2仅在神经系统中有特异性表达，并且在胚胎发育的不同时期，MATH-2在神经系统中的表达部位和表达量均有变化。这表明MATH-2对神经系统的发育起到重要的作用。继Shimizu C.在1995年于小鼠体内发现MATH-2后，Kawakami H.等人(Kawakami H等1996，文献同上)又从小鼠胎脑中克隆到另一种bHLH因子----BHF1，这种因子编码357个氨基酸残基，与MATH-2/NEX-1在bHLH功能域有着94.6％的同源。随后，Kume H.等(Kume H等1996，文献同上)又于1996年2月从小鼠胎脑中克隆到一种bHLH蛋白，这一蛋白由381个氨基酸残基构成，其bHLH功能与MATH-2及NeuroD基因高度同源，这种蛋白仅在神经组织中被发现，进一步表明，bHLH因子在神经活动中起很重要的作用。已知人bHLH蛋白与人类神经系统发育密切相关。1996年，Yokoyama M.等人(文献同上)用人的成神经细胞瘤的细胞构建cDNA文库，进而进行大规模筛选，鉴定出一些有神经元特异性的cDNA，其中一种cDNA编码的蛋白质与小鼠NeuroD相似，并且与之有完全一致的bHLH功能域，因此该蛋白质对神经组织可能也有一定的作用。但人的这一基因仅在胎儿脑中表达，在成人大脑中尚未发现有表达的迹象。一年以后，Acharya HR等人(文献同上)从人体视网膜中克隆到一种神经分化基因，NeuroD基因。对人体视网膜进行原位杂交显示，NeuroD的转录活性相当高，因此，它可能维持不同性能的光感受器的功能方面起到一定的作用。其实，在两年以前，也就是1995年，Zhu W.等人(Brain Res Mol Brain Res 30(2)312-326；Neuman K等，FEBS Lett 1995 374(2)279-283)已对人bHLH基因有所研究，他们发现，由一种被称为Id基因所编码的HLH蛋白质能使bHLH失活，其主要原因可能是由于Id基因没有与DNA连接的功能域。Zhu M.等人还克隆到两种与人类Id-1 mRNA相关的cDNA，其中一种，Id-1a，由958个核苷酸组成，编码135个氨基酸残基，这一序列与小鼠Id-1的同源性高于90％。而另一种cDNA，Id-1b，由1145个核苷酸组成，编码149个氨基酸残基，他们将这一序列定位于人染色体2p25。1997年，Tamimi RM.等(Genomics 40(2)355-357)完成了对bHLH基因簇中部分基因定位工作，他们将Neuro D2基因定位于人染色体17q12和小鼠1号染色体，并将Neuro D3基因定位于人染色体5q23-q31和小鼠13号染色体上。对人的脑肿瘤细胞NeuroD基因簇的各个基因进行Northern印迹和原位杂交分析表明，这些基因在脑肿瘤中均有不本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种分离出的多核苷酸，其具有ＳＥＱ ＩＤ ＮＯ：１所示的编码序列，或者与ＳＥＱ ＩＤ ＮＯ：１中的１５７－１１７０位核苷酸序列至少有７０％同源性的序列，或者在严格条件下与ＳＥＱ ＩＤ ＮＯ：１所示序列杂交的序列，所述的严格条件为：（１）低离子强度和高温度下的杂交和洗脱，如０．２×ＳＳＣ，０．１％ＳＤＳ，６０℃；或（２）杂交时加用变性剂，如５０％（ｖ／ｖ）甲酰胺，０．１％小牛血清／０．１％Ｆｉｃｏｌｌ，４２℃等；或（３）仅在两条序列之间的相同性至少在９５％以上，更好是９７％以上时才发生杂交。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：毛裕民，谢毅，
申请(专利权)人：上海生元基因开发有限公司，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]
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