KIF11基因突变体及应用制造技术

本发明专利技术属于基因技术领域，尤其涉及KIF11基因突变体及应用。具体公开了核酸，包含下列目标片段，所述目标片段与野生型KIF11基因相比具有c.2680C>T突变。多肽，与野生型KIF11相比，所述多肽具有p.Gln894Ter突变。基因突变，与野生型KIF11基因相比，所述基因突变具有c.2680C>T突变。含有前述突变生物模型在制备小头畸形、不伴脉络膜视网膜病变、淋巴水肿、智力低下之一的筛查制剂中的应用。小头畸形、不伴脉络膜视网膜病变、淋巴水肿、智力低下之一的筛查试剂，含有能检测KIF11基因突变体的试剂。本发明专利技术提供了新的与小头畸形、不伴脉络膜视网膜病变、淋巴水肿、智力低下相关的突变位点，给该疾病的诊断治疗提供了新的方案，同时给出了相关能够防治该疾病的药物。给出了相关能够防治该疾病的药物。给出了相关能够防治该疾病的药物。

【技术实现步骤摘要】
KIF11基因突变体及应用


[0001]本专利技术属于基因
，尤其涉及KIF11基因突变体及应用。

技术介绍

[0002]KIF11—驱动蛋白超家族成员11(kinesin family member 11,KIF11)即驱动蛋白Eg5(kinesin
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5)基因编码的纺锤体运动蛋白,是细胞分裂驱动蛋白家族的成员之一,在细胞分裂过程中参与双极有丝分裂纺锤体的形成。研究发现这类运动蛋白广泛表达,在细胞分裂和细胞内运输发挥重要作用。KIF11在细胞内的定位因物种而异。人类KIF11基因(Chromosome 10:94,353,043
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94,415,150)定位在10q24.1，基因组全长6216kb，包含22个外显子，编码由1057个氨基酸序列组成的KIF11蛋白质，其结构在多个物种之间是保守的，KIF11主要由运动结构域、内部茎结构域和尾部结构域组成。其单体N端320个氨基酸残基区是运力结构域，通过分解ATP获得能量，沿微管运动，ATP酶活性和微管结合特性都是由KIF11的运动结构域来实现的。二级结构由8个正面β片段、3个侧面β片段和6个α螺旋结构组成。细胞内KIF11蛋白通过茎段结构域之间的相互作用形成双极性同四聚体复合物，从而在四聚体的每一端定位两个运动结构域。四聚体可以同时向两个反平行微管的正末端移动，这种移动将反平行微管推向相反的方向，促进细胞分裂。然而，非运动的茎和尾结构域也是蛋白质交联微管和滑动分离反平行微管所必要的，此外，KIF11的尾部结构域有助于其在有丝分裂过程中的定位，并增强其与微管的结合。研究已证实，其生物学功能主要是参与细胞的有丝分裂，其机制为以四聚体为结构特性反向平行与微管中央区相连，由于其有ATP酶的特性，其分解ATP获得能量，沿微管向正极运动，运动产生的反方向作用力推动纺锤体向两极的分离，后通过动力微管牵拉染色单体向两极分离，最终完成细胞有丝分裂。
[0003]KIF11的生理功能之一是完成细胞的有丝分裂，研究已明确其参与到乳腺癌、肾透明细胞癌、肺癌、胃癌、肠癌、肝癌、子宫癌、卵巢癌等癌症的发生发展中。在过去的几年里，参与有丝分裂的动力蛋白(驱动蛋白Eg5和着丝粒相关蛋白CENPE)已经成为癌症药物开发的潜在靶点。
[0004]研究已表明，KIF11基因突变与MCLMR有关，目前已确定的突变形式包括无义、错义、移码和剪接位点突变。突变会使转录的RNA不稳定，直接影响基因的高度保守性，使编码蛋白提前终止，影响蛋白的正常翻译而致病。大多数与小头畸形有关的致病变异，均会导致蛋白质合成减少或产生部分或完全无功能的短蛋白。
[0005]小头畸形伴或不伴脉络膜视网膜病变、淋巴水肿或智力低下(Microcephaly with or without chorioretinopathy,lymphedema,or mental retardation，MCLMR,OMIM:152950)是一种以常染色体显性方式遗传的疾病。主要临床特征为小头畸形，明显的面部特征，包括组织肥厚、招风耳、眶上嵴过宽、双侧睑下垂并眼睑肥厚、睑裂上吊、内眦赘皮肥厚、宽鼻梁、鼻尖圆钝宽大并鼻孔前倾、圆脸、人中过长、厚唇前突、小颌畸形和尖下巴(Lim
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wongse等，1999；Opitz，1986；Vasudevan等，2005)，眼球震颤，听力受损，视力下降，近视，远视，散光，角膜混浊，白内障，脉络膜视网膜病变，多动症，轻度至中度精神发育迟滞等。部分
患者表现出下睑裂等。该病表型高度可变。不伴有淋巴水肿者诊断为CDMMR(脉络膜视网膜发育异常、小头畸形和智力低下)。研究发现，在两种疾病即MCLMR和CDMMR的患者中，均发现驱动蛋白家族成员11(KIF11)的杂合子基因突变(P Ostergaard等，2012；Hazan等，2012；Jones等，2013)，表明该基因突变与MCLMR有关。Gabriela E Jones等队列研究表明在MCLMR患者中，86％有小头畸形，78％有与诊断相符的眼部异常，46％有淋巴水肿，73％有轻度
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中度学习困难，8％有癫痫，8％有心脏异常等。
[0006]小头畸形是指枕额头围(OFC)低于性别、年龄和种族平均值的2个标准差(SD),以及6月龄后低于性别、年龄和种族平均值的3个标准差以上。原发性小头畸形反映了祖细胞的产生和细胞死亡之间的不平衡。神经祖细胞增殖的中断(有丝分裂或祖细胞周期调节的缺陷)或DNA损伤反应，可导致大脑内神经元和神经胶质细胞数量的减少。原发性小头畸形发生率从每10万活产1.3至150例不等。小头畸形分为原发性、继发性、代谢性、综合征性小头畸形。主要与宫内感染、营养不良、辐射、药物/毒物、遗传/基因突变、代谢异常、环境、缺氧、外伤等因素有关。
[0007]迄今为止，已知有至少25个来自世界各地不同人群的原发性小头畸形的基因，包含:BRIT1、WDR62、CDK5RAP2、CASC5、ASPM、CENPJ、STIL、CEP135、CEP152、ZNF335、PHC1、CDK6、CENPE、SAS
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6、MFSD2A、ANKLE2、CIT、WDFY3、COPB2、KIF14、NACAPD2、NACAPD3、NCAPH/BRRN、NUP37和MAP11，阐明了小头畸形遗传疾病的分子学基础。作为一类神经发育疾病相关蛋白，其机制大多数与细胞分裂相关，因此在细胞分裂活跃的组织表达较高。通过蛋白序列分析或结构预测发现，这些蛋白大部分定位在细胞骨架和细胞核中。中心体是微管组织的中心，大部分都定位在有丝分裂装置如中心体或纺锤体上。在脑发育过程中，中心体和纺锤体的正确组装对于产生和维持正常的神经细胞的功能和数量起着非常关键的作用。相关蛋白缺失或突变会干扰中心体或纺锤体的正常形成，影响细胞周期及DNA复制等过程，进而影响神经前体细胞的增殖、分化和凋亡等过程，最终导致神经元数量减少并形成偏小的大脑。

技术实现思路

[0008]针对上述问题，本专利技术提供KIF11基因突变体及应用，主要为了弥补KIF11基因新的的突变体，以及该突变体一些导致的疾病，也为这些疾病的治疗提供新的解决方案。
[0009]为了解决上述问题，本专利技术采用如下技术方案：
[0010]核酸，包含下列目标片段，所述目标片段与野生型KIF11基因相比具有c.2680C>T突变。
[0011]多肽，与野生型KIF11相比，所述多肽具有p.Gln894Ter突变。
[0012]基因突变，与野生型KIF11基因相比，
[0013]所述基因突变具有c.2680C>T突变。
[0014]生物模型在制备小头畸形、不伴脉络膜视网膜病变、淋巴水肿、智力低下之一的筛查制剂中的应用，所述生物模型至少携带下述之一
[0015]a.前述具有突变的核酸，
[0016]b.前述具有突变的多肽，
[0017]c.前述的基因突变。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.核酸，其特征在于，包含下列目标片段，所述目标片段与野生型KIF11基因相比具有c.2680C>T突变。2.多肽，其特征在于，与野生型KIF11相比，所述多肽具有p.Gln894Ter突变。3.基因突变，其特征在于，与野生型KIF11基因相比，所述基因突变具有c.2680C>T突变。4.生物模型在制备疾病筛查制剂中的应用，其特征在于，所述疾病至少为小头畸形、不伴脉络膜视网膜病变、淋巴水肿、智力低下中之一；所述生物模型至少携带下述之一a.权利要求1所述的核酸，b.权利要求2所述的多肽，c.权利要求3所述的基因突变。5.检测试剂在制备疾病筛查试剂中的应用，其中，所述检测试剂至少为下述之一a.权利要求1所述核酸的检测试剂；b.权利要求2所述多肽的检测试剂；c.权利要求3所述基因突变的检测试剂；所述疾病至少为小头畸形、不伴脉络膜视网膜病变、淋巴水肿、智力低下中之一。6.疾病筛查试剂，其特征在于，含有能检测KIF11基因突变体的试剂，所述KIF11基因突变体至少包括下述之一a.权利要求1所述核酸，b.权利要求2...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘万里，李恒，涂丹娜，李红平，胡柯，姚丽丹，陈倩文，熊伶俐，从晶晶，廖蔻，
申请(专利权)人：湖北省妇幼保健院，
类型：发明
国别省市：