一种具有调控神经系统发育功能的PTEN亚型蛋白PTENδ及其应用技术方案

本发明专利技术提供了一种具有调控神经系统发育功能的PTEN亚型蛋白PTENδ及其应用，属于功能蛋白技术领域。一种抑癌基因PTEN家族的新亚型蛋白，命名为PTENδ。PTENδ蛋白的氨基酸序列如SEQ ID NO：1所示，翻译起始密码子为GTG

【技术实现步骤摘要】
一种具有调控神经系统发育功能的PTEN亚型蛋白PTEN
δ
及其应用


[0001]本专利技术属于功能蛋白
，具体涉及一种具有调控神经系统发育功能的PTEN亚型蛋白PTENδ及其应用。

技术介绍

[0002]蛋白质是实现生命体各种生理功能的执行者，是生物体内最重要的生物大分子之一。蛋白质翻译的起始受到严格的调控。在真核细胞中，真核翻译起始因子、GTP和携带甲硫氨酸的tRNAMet形成复合物，mRNA上的AUG密码子在核糖体40S亚基上定位结合，fMet
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RNAfMet的反密码子与起始密码子AUG通过碱基互补配对发生结合。之后，上述的40S亚基再与60S亚基结合，同时GTP被水解，促使翻译起始因子释放，从而形成由完整核糖体，mRNA，fMet
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RNAfMet组成的翻译起始复合物，起始蛋白质的翻译过程(生物化学，查锡良，2007)。
[0003]一般认为，蛋白质的翻译都是从mRNA上5'端开始的第一个AUG密码子起始的，但近些年来的研究表明，除AUG以外的密码子同样具有一定的起始蛋白翻译的能力，翻译出不同的蛋白在机体中行使重要的功能。例如，申请人课题组在研究PTEN蛋白的过程中发现在PTEN mRNA传统起始PTEN翻译起始密码子(1032位AUG)上游513位的CUG密码子可以起始翻译比PTEN在N端多出173个氨基酸的新蛋白，将其命名为PTENα，PTENα具有与PTEN完全不同的亚细胞定位和独立于PTEN的新功能，定位于线粒体，维持线粒体正常的结构和膜电位，调控细胞的代谢功能(Hui Liang，2014)。
[0004]目前研究表明，与AUG相差一个碱基的密码子(AAG除外)，CUG、AUU、UUG、ACG、AUA、AUC等均具有潜在起始蛋白翻译的能力(Chia
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Pei Chang,2010)，而具体哪些密码子能起始蛋白翻译，还与周围的碱基序列特征有关。非AUG密码子起始蛋白翻译使得真核生物中的一条mRNA可以编码多种蛋白质，在很大程度上丰富了蛋白质表达的多样性，是基因表达调控的一个重要环节。同时不同起始位点翻译得到的蛋白质功能无法预期。

技术实现思路

[0005]有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种新的PTEN家族亚型蛋白PTENδ，具有调控神经系统发育功能。
[0006]本专利技术提供了一种具有调控神经系统发育功能的PTEN亚型蛋白PTENδ，所述PTENδ的氨基酸序列如SEQ ID NO:1所示。
[0007]本专利技术提供了一种所述PTEN亚型蛋白PTENδ的编码基因，所述编码基因的核苷酸序列如SEQ ID NO:2所示。
[0008]本专利技术提供了所述PTENδ或所述编码基因在制备调控神经系统发育的药物中的应用。
[0009]本专利技术提供了所述PTENδ或所述编码基因在制备预防和/或治疗自闭症的药物中的应用。
[0010]本专利技术提供了一种敲除所述PTENδ或所述编码基因的试剂，所述试剂是在SEQ ID NO:2基础上将起始密码子GTG
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或回文序列发生突变的试剂；
[0011]所述回文序列的核苷酸序列如SEQ ID NO:3所示。
[0012]优选的，所述试剂包括起始密码子GTG
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突变用引物，所述引物包括核苷酸序列如SEQ ID NO:4(CGCCGCACCCCCCGTCGCCCGGGCTCCGGAG)所示的正向引物和核苷酸序列如SEQ ID NO:5(CTCCGGAGCCCGGGCGACGGGGGGTGCGGCG)所示的反向引物。
[0013]优选的，所述回文序列发生突变的试剂包括回文序列突变用引物；所述回文序列突变用引物包括核苷酸序列如SEQ ID NO:6所示的正向引物F1和核苷酸序列、SEQ ID NO:7所示的反向引物R1、核苷酸序列如SEQ ID NO:8所示的正向引物F2和核苷酸序列、SEQ ID NO:9所示的反向引物R2。
[0014]本专利技术提供了所述试剂在构建自闭症动物模型中的应用。
[0015]优选的，所述自闭症动物模型表现出社交记忆性障碍的症状。
[0016]本专利技术提供了回文序列在增强所述PTENδ表达中的应用，所述回文序列的核苷酸序列如SEQ ID NO:3所示。
[0017]本专利技术提供了一种具有调控神经系统发育功能的PTEN亚型蛋白PTENδ。本专利技术候选起始密码子的敲除以及构建PTENδ特异性敲除的细胞系和小鼠模型，鉴定了PTEN亚型蛋白PTENδ的翻译起始位点为GUG
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，并鉴定出PTENδ的氨基酸序列为如SEQ ID NO:1所示。经蛋白定位实验表明，PTENδ定位于细胞质膜，与细胞膜markerβ
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catenin有明显的共定位现象。同时通过特异性敲除PTENδ，结果表明PTENδ
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小鼠显示出多动以及社交新奇性丧失的类自闭症行为模式，提示PTENδ对神经系统的发育具有调控作用。本专利技术揭示了PTEN家族新亚型蛋白PTENδ的信息和生理功能，对于更深入地理解PTEN家族的复杂性，以及解释PTEN功能的多样性具有重要的意义。
附图说明
[0018]图1为PTENδ在肿瘤细胞系的内源表达情况；
[0019]图2为PTENδ在小鼠各个器官组织中的表达情况；
[0020]图3为新型蛋白PTENδ的发现及突变证明GUG
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是PTENδ的翻译起始位点；
[0021]图4为质谱鉴定PTENδ的N端氨基酸序列；
[0022]图5为PTENδ的表达依赖于GUG726下游的mRNA发卡结构；
[0023]图6为表明PTENδ主要分布于细胞膜的免疫荧光结果图；
[0024]图7为PTENδ定位于细胞膜的荧光结果图；
[0025]图8为PTENδ敲除的细胞系的建立(a)、基因一代测序(b)和Western Blot检测(c)；
[0026]图9为PTENδ特异性敲除小鼠的构建流程示意图；
[0027]图10为用限制性内切酶HindIII和Nhe I消化质粒的方法来鉴定打靶载体构建结果；
[0028]图11为阳性胚胎干细胞的筛选原理示意图；
[0029]图12为PCR鉴定胚胎干细胞的电泳图；
[0030]图13为回交与生殖系传递的筛选示意图；
[0031]图14为示PTENδ
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小鼠PTENδ的翻译起始位点突变的一代测序结果；
[0032]图15为敲除小鼠中PTENδ蛋白的Western Blot检测结果；
[0033]图16为本专利技术实施例中三箱实验显示PTENδ
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小鼠部分丧失了社交新奇性；
[0034]图17为本专利技术实施例中热图显示PTENδ
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种具有调控神经系统发育功能的PTEN亚型蛋白PTENδ，其特征在于，所述PTENδ的氨基酸序列如SEQ ID NO:1所示。2.一种权利要求1所述PTEN亚型蛋白PTENδ的编码基因，其特征在于，所述编码基因的核苷酸序列如SEQ ID NO:2所示。3.权利要求1所述PTENδ或权利要求2所述编码基因在制备调控神经系统发育的药物中的应用。4.权利要求1所述PTENδ或权利要求2所述编码基因在制备预防和/或治疗自闭症的药物中的应用。5.一种敲除权利要求1所述PTENδ或权利要求2所述编码基因的试剂，其特征在于，所述试剂是在SEQ ID NO:2基础上将起始密码子GTG
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或回文序列发生突变的试剂；所述回文序列的核苷酸序列如SEQ ID NO:3所示。6.根据权利要求5所述试剂，其特征在于，所述试剂包括起始密码子GTG<...

【专利技术属性】
技术研发人员：尹玉新，梁会，张铃杰，
申请(专利权)人：北京大学，
类型：发明
国别省市：