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与PKR激酶结构域特异性结合的多肽及其应用制造技术

技术编号:2574037 阅读:256 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
一种能够与PKR激酶结构域特异性结合的多肽及其应用。本发明专利技术应用噬菌体展示文库技术,筛选能够与PKR↓[cat]特异性结合的12肽,其氨基酸序列为:Asp-Tyr-Met-Ser-Thr-Leu-Phe-Met-Ala-His-Gln-Thr。该12肽具有与PKR↓[cat]特异性结合的特性,并且能够抑制其激酶活性。因此,该12肽对研究PKR↓[cat]在细胞调亡中作用及PKR↓[cat]抑制剂的开发具有实用价值。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于生物工程与生物医药
,涉及利用噬菌体展示技^1选能与PKR激酶结构 域(PKIU)特异性结合的多月级其应用。 背景駄PKR是一种由干扰素i秀导的,于双链RNA的蛋白激酶,是^+亥翻i^始因子elF2 a激酶家 族成员之一。它是一种有551个氨基酸组成的丝氨酸一苏氨酸激酶,而近其臓究也发现欺有酪 氨酸激酶的活性。结构上, 主要包括2个功能性结构域N端与RNA结合的调节性结构域和C端的催化结构域。PKR在干媳 诱导的抗病毒防御应答中发挥主要的作用,被认为是IFN诱导的最具有特征性的抗病毒路径。PKR也可能是治疗多种神经退行性病变的药物靶标。其中,阿尔茨海默症(AD)是一种以进行性认知障碍和记忆力损 害为主的中枢神经系统退行性疾病,H神经纤维丝缠结和神经细胞死亡,理变化为病理 特征。P —淀粉秀导的神经细胞凋亡中半胱天冬歐a印ase从PKR的A印251切掉PKR的调节结构域,释放出组成型激活的elF2a激酶结构域从而导致神经细胞蛋白合成的抑制。以PKRcat作为靶蛋白,抑制剂可以用于开发延缓M痴呆病中神经细胞的死亡,缓解和治疗^P痴呆的 药物。在过去的10年间,多肽疗法对医药行 说,被认为是一项很有前途的新开发。,范围内 有600—700种多肽正处于开发阶段。其中,在细胞信号ffig各的基lf鹏开究和药物研发方面,激酶多 肽类抑制剂已成为一个非常輸途的领域。例如,多肽PKI抑制PKA的激酶活性I細于研究人淋巴 细胞的调亡通路。豆蔻酰基化蛋白激 歐的抑制肽在细胞水平和动物水平都能够牛寺异的抑制PKC的活性。。 尽管PKR激酶结构^S老 年痴呆等疾病中发挥作用,但目前絲帘KR抑制剂和PKR多肽鄉帝挤啲报道。多肽药物设计中,禾,噬菌体呈现技术构建不同容量的随机肽库,从这些月裤中快速筛选出 活性多肽,并鉴定其结构,可以简便决速地获得与耙好具有强亲和力和特异性的小肽或新型蛋 白,这翻太段可以作为f離药物进行开发。
技术实现思路
本专利技术目的是,一种育,与PKR激酶结构JI^异性结合的多形汲其应用。 PKR是神经细胞凋亡相,病,如^^痴呆症药物开发的新耙点。本专利技术应用12肽噬菌体展示文库对Pl进行五轮筛选,获得了能与Pl賴异性结合的12肽,并且该12肽宫^1I制PKR^的激酶活性。本专利技术应用噬菌体展示文库对神经细胞凋亡相关蛋白PKRcat进行筛选,获得了一,异性结合PKIU的12肽,其氨基M)^列如下Asp-Tyr-Met-Ser-Thr-Leu-Phe國Met-Ala-His-Gln-Thr 。战多肽,该够与PKR激酶结构域特异性结合,并且f,制PKR^磷酸化elF2 a的能力, IC5o约为250nM 。戶诚的多肽可以用于抑制PKILt激酶活性。可以应用于开发PKRcat抑制剂。 本专利技术掛共的与PKR激酶结构域特异性结合的多肽的筛选和鉴定步骤如下*^1^人?^进行五轮筛选,获得与PKR结合的重组噬菌体; ELISA法检测噬菌体与PKR^的结合; 单克隆噬菌体的分离制备; ,体基因组单链DNA的提取和获得寡月,列; 多肽固相合成,竞争ELISA检测多肽与PKH的结合; 应用体外生物化学方法研究12月树PKIU激酶活性的影响。本专利技术的有益皿是本专利技术12肽倉嫩特异性的与PKIU结合^P制Plt的激酶活性,可应 用于Plt抑制剂的药物设计。 附图说明图l.是免疫印迹法(Western Blot)检测纯化PKR^的激酶活性,图2.是噬菌体展示中每轮 的噬菌体数,以空 L作为对照,图3.是ELISA法检测筛选得至啲噬菌体和原噬菌体库与Plt和空孔的结合,图4.是ELISA法检测10个噬菌,克隆与Plt及空孔的结合,图5.是竞争ELISA法检测合成12肽与PKIU的结合,图6.是体外酶学方纟at测合成12月树PKILt激酶活性的影响。实施例l:重组Pl的^J^舰活性的初步研究1. 離Pl质粒的构建利用已有的pET28a-PKR f鎌,下面的PCR弓嫩和Pfu聚合酶PCR扩增PKR^: 正向引物5 ' -CATGCCATGGGCGACATGAAAGAAACAAAGTATACTG-3' 反向弓l物5'-GGCTCTCGAGACATGTGTGTCGTTCATTTTTCTC-3' 禾,Nco I /Xho I消化扩增DNA片段,并且克KA质粒pET28a (Novagen)。将这样构建的 重组质粒命名为pET28a-PKR^并且导入大肠杆菌BL21 。重组质粒pET28a-Plt允许在成熟的Plt 的N彩浠具有另夕卜个甲基硫氨,凝口在C 具有另外6个组氨酸的重组PKIU的皿。2. 魏Pl的纯化① .龄有pET28a-Plt的BL21于5mL LB培养基(50ng/ml卡那霉素),37°C, 250rpm摇菌过 夜。② .1: 50的比例转接到4个大瓶中(^250mLLB培养基,50 u g/ml卡那霉素),37°C, 250rpm 摇菌2小时。加入300uMIPTG, 27°C, 250rpm,过夜诱导。③.将诱导过夜的菌液10000rpm,离心15倂中。用Lysis Buffer (20mM Tris-HCl, 500rnM NaCl, pH 7.5)重悬沉淀,10000rpm,离心15射中。 .用40raL Lysis Buffer重悬所有沉淀,加入PMSF蛋白,制剂至终浓度为lraM,在冰浴中超声 破碎(功率300W,超声5s,停15s, 90循环)。 将 液12000rpm, 15射中离心两次。将离心后的上清与4mL Ni树脂4。C结合lh。⑥ .在蛋白与树脂结合的同时,清洗蛋白纯化仪:先用清水清洗B ,,,洗A管置(5mL/辦中); 再用Elution Buffer (20rnM Tris-HCl, 500rnM NaCl, 250mM咪唑,pH 7. 5)清洗B M (0. 5mL/ 併中);最后用Lysis Buffer清洗A M (0. 5mL/併中)。⑦ .将结合蛋白的树脂离心,弃上清,装柱,连軒AKTA prime plus蛋白纯化仪(通用电气)。 用Lysis Buffer漂洗Beads,洗下一降寺异结合的蛋白。用Elution Buffer梯度洗脱目的蛋白。⑧ .根据蛋白峰的隨,收集相应管的》m液,跑SDS-聚丙烯翻安 鹏电泳(SDS-PAGE),考马斯 賠她銜正。3. PKRcat激酶活性的初步分析反应体系为40 uL:① .将50ng纯化PKILt加入置于冰上试管中,其终浓度为25nM。② .混合底物纯化的elF2 a , ATP, 5 X Buffer A (lOOmM Tris-HCl, 200mM KC1, lOmM MgCl2)和 双蒸水使反应液中含终浓度为20mMTris-HCl, 40mMKCl, 2mMMgCl2, 500nMelF2 a , IOOpMATP, 以此混合液启始反应。③ .以^)混合液启始反应,30。C7K浴准确反应10辦中。力口 8 p L 6XLoading Buffer终止鹏。. 9(TC沸水中煮5射中。样品7转[]至室温,'M离心机短暂离心( 15s)。⑤ .上样,进行SDS—PAGE电泳。⑥ .Western Blot法检测elF2本文档来自技高网
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【技术保护点】
与PKR激酶结构域特异性结合的多肽,其氨基酸序列如下:Asp-Tyr-Met-Ser-Thr-Leu-Phe-Met-Ala-His-Gln-Thr。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:曹又佳常云松张宏恺张翠竹杜明娟
申请(专利权)人:南开大学
类型:发明
国别省市:12[中国|天津]

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