一种新的多肽——二氢吡啶二羧酸脱氢酶21和编码这种多肽的多核苷酸制造技术

本发明专利技术公开了一种新的多肽－二氢吡啶二羧酸脱氢酶２１，编码此多肽的多核苷酸和经ＤＮＡ重组技术产生这种多肽的方法。本发明专利技术还公开了此多肽用于治疗多种疾病的方法，如恶性肿瘤，血液病，ＨＩＶ感染和免疫性疾病和各类炎症等。本发明专利技术还公开了抗此多肽的拮抗剂及其治疗作用。本发明专利技术还公开了编码这种新的二氢吡啶二羧酸脱氢酶２１的多核苷酸的用途。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于生物
，具体地说，本专利技术描述了一种新的多肽——二氢吡啶二羧酸脱氢酶21，以及编码此多肽的多核苷酸序列。本专利技术还涉及此多核苷酸和多肽的制备方法和应用。二氢吡啶二羧酸脱氢酶(DHDPS)催化赖氨酸以及二氨基庚二酸生物合成的第一个反应步骤。DHDPS通过乒乓机制催化天门冬氨酸半醛和丙酮酸的浓缩，在这个机制中，丙酮酸和一个赖氨酸残基首先形成一个西佛碱与酶结合，然后结合天门冬氨酸半醛。有其它三个蛋白在结构上与DHDPS相关，而且很可能以同一个接触反应的机制起到作用1.大肠杆菌N-乙酰神经酰胺裂合酶(gene nanA)，催化N-乙酰-D-甘露糖胺和丙酮酸的浓缩合成N-乙酰神经酰胺。2.根瘤菌的草木犀蛋白mosA，与根霉促进素3-氧-甲基-scyllo-肌胺霉的生物合成相关。3.大肠杆菌推测蛋白yjhH。已经替这些酶确认了两种信号模式。第一种是以蛋白N末端的高度保守区域为中心的。第二种信号包含一个大肠杆菌中二氨基庚二酸合成时的赖氨酸残基，作为形成西佛碱的反应物。二氢吡啶二羧酸脱氢酶在高等植物和很多细菌中(二氨基庚二酸基因genedapA)都存在，是赖氨酸以及二氨基庚二酸生物合成的第一个反应步骤。大肠杆菌二氢吡啶二羧酸脱氢酶是赖氨酸生物合成特异的，以乒乓机制催化丙酮酸和天门冬氨酸β-半醛(ASA)的缩合。丙酮酸首先和赖氨酸的ε-氨基酸基团结合形成西佛碱，与酶结合，然后结合ASA。Km在0.57-0.55mM之间，决定于丙酮酸和DL-ASA。3-溴-丙酮酸在Ki是1.6mM时抑制DHDPS，DHDPS活性仅50％。1.0mM的L-赖氨酸，1.2mM的吡啶二羧酸钠或4.6mM的S-2-氨乙基-L-半胱氨酸都抑制DHDPS活性。小麦的DHDPS和大肠杆菌的DHDPS有30％同源，其中一个克隆的cDNAs已与E.coli的DHDPS转录和翻译信号融合，E.coli的基因互补链缺乏内源DHDPS活性。而且，野生E.coli中小麦DHDPS cDNA的表达在转化的细菌中使酶的活性增强10倍。另一个与gene dapA相关的基因是根瘤菌的草木犀L5-30基因群位点，编码根霉促进素3-氧-甲基-scyllo-肌胺霉，是一个镶嵌结构。此基因位点群由安排了一个操纵子(ORF1和MosABC)的四个读框组成。在这个位点中，存在几个具有其它原核共生基因(nifH，fixA，fixU，和nifT)的几个同源基因域，据此推测这个位点可能表现一个共生基因重排的热点。通常这些基因域在基因群位点的编码和非编码区域都存在。MosABC而不是ORF1启动的基因编码的蛋白通过抗体在结瘤抽提物中发现。因为ORF1显示出与nifH基因的5’端和一个移码突变具广泛的同源说明这个读框的表达不需要位点的活化，实验者推测这个基因群位点获得了一个nifH的复制文本，包括进行共生调节的启动子。令人惊讶的是，尽管看上去结构不同，MosA有一段与大肠杆菌的DapA蛋白序列相似的氨基酸序列。MosB的中心区域和一组不同的蛋白有广泛的同源，这些蛋白在抗菌或细胞外生物合成上与糖代谢有关。这些区域在调节蛋白DegT和DnrJ上是共有的，据认为是MosB的一个调节位点。MosC的结构是与其作为一种膜转运蛋白一致的。由于二氢吡啶二羧酸脱氢酶是生物合成赖氨酸和二氨基庚二酸所必需的酶，因此对于研究和治疗赖氨酸缺乏症有重要作用，同时对于研究生化代谢途径中赖氨酸及其衍生物和二氨基庚二酸的作用也有帮助。由于DHDPS催化丙酮酸和ASA缩合的反应，而赖氨酸要参与其中，可以利用这个反应的进行程度推测肽链中赖氨酸的含量。该酶的特征保守序列是1---x(2)-G---G-E--x(6)-2Y---P-x(2)--x(3)--x(13，14)--x---K--其中K与Schiff缄的形成有关通过基因芯片的分析发现，在膀胱粘膜、PMA+的Ecv304细胞株、LPS+的Ecv304细胞株胸腺、正常成纤维细胞1024NC、Fibroblast，生长因子刺激，1024NT、疤痕成fc生长因子刺激，1013HT、疤痕成fc未用生长因子刺激，1013HC、膀胱癌建株细胞EJ、膀胱癌旁、膀胱癌、肝癌、肝癌细胞株、胎皮、脾脏、前列腺癌、空肠腺癌、贲门癌中，本专利技术的多肽的表达谱与二氢吡啶二羧酸脱氢酶的表达谱非常近似，因此二者功能也可能类似。本专利技术被命名为二氢吡啶二羧酸脱氢酶21。由于如上所述二氢吡啶二羧酸脱氢酶21蛋白在调节细胞分裂和胚胎发育等机体重要功能中起重要作用，而且相信这些调节过程中涉及大量的蛋白，因而本领域中一直需要鉴定更多参与这些过程的二氢吡啶二羧酸脱氢酶21蛋白，特别是鉴定这种蛋白的氨基酸序列。新二氢吡啶二羧酸脱氢酶21蛋白编码基因的分离也为研究确定该蛋白在健康和疾病状态下的作用提供了基础。这种蛋白可能构成开发疾1病诊断和/或治疗药的基础，因此分离其编码DNA是非常重要的。本专利技术的一个目的是提供分离的新的多肽——二氢吡啶二羧酸脱氢酶21以及其片段、类似物和衍生物。本专利技术的另一个目的是提供编码该多肽的多核苷酸。本专利技术的另一个目的是提供含有编码二氢吡啶二羧酸脱氢酶21的多核苷酸的重组载体。本专利技术的另一个目的是提供含有编码二氢吡啶二羧酸脱氢酶21的多核苷酸的基因工程化宿主细胞。本专利技术的另一个目的是提供生产二氢吡啶二羧酸脱氢酶21的方法。本专利技术的另一个目的是提供针对本专利技术的多肽——二氢吡啶二羧酸脱氢酶21的抗体。本专利技术的另一个目的是提供了针对本专利技术多肽——二氢吡啶二羧酸脱氢酶21的模拟化合物、拮抗剂、激动剂、抑制剂。本专利技术的另一个目的是提供诊断治疗与二氢吡啶二羧酸脱氢酶21异常相关的疾病的方法。本专利技术涉及一种分离的多肽，该多肽是人源的，它包含具有SEQ ID No.2氨基酸序列的多肽、或其保守性变体、生物活性片段或衍生物。较佳地，该多肽是具有SEQ ID NO2氨基酸序列的多肽。本专利技术还涉及一种分离的多核苷酸，它包含选自下组的一种核苷酸序列或其变体(a)编码具有SEQ ID No.2氨基酸序列的多肽的多核苷酸；(b)与多核苷酸(a)互补的多核苷酸；(c)与(a)或(b)的多核苷酸序列具有至少70％相同性的多核苷酸。更佳地，该多核苷酸的序列是选自下组的一种(a)具有SEQ ID NO1中610-1194位的序列；和(b)具有SEQ ID NO1中1-1967位的序列。本专利技术另外涉及一种含有本专利技术多核苷酸的载体，特别是表达载体；一种用该载体遗传工程化的宿主细胞，包括转化、转导或转染的宿主细胞；一种包括培养所述宿主细胞和回收表达产物的制备本专利技术多肽的方法。本专利技术还涉及一种能与本专利技术多肽特异性结合的抗体。本专利技术还涉及一种筛选的模拟、激活、拮抗或抑制二氢吡啶二羧酸脱氢酶21蛋白活性的化合物的方法，其包括利用本专利技术的多肽。本专利技术还涉及用该方法获得的化合物。本专利技术还涉及一种体外检测与二氢吡啶二羧酸脱氢酶21蛋白异常表达相关的疾病或疾病易感性的方法，包括检测生物样品中所述多肽或其编码多核苷酸序列中的突变，或者检测生物样品中本专利技术多肽的量或生物活性。本专利技术也涉及一种药物组合物，它含有本专利技术多肽或其模拟物、激活剂、拮抗剂或抑制剂以及药学上可接受的载体。本专利技术还涉及本专利技术的多肽和/或多核苷酸在制备用本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种分离的多肽－二氢吡啶二羧酸脱氢酶２１，其特征在于它包含有：ＳＥＱ ＩＤ ＮＯ：２所示的氨基酸序列的多肽、或其多肽的活性片段、类似物或衍生物。

【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：上海博德基因开发有限公司，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]