β半乳糖苷α-2,3-唾液酸转移酶3的药物新用途制造技术

本发明专利技术公开了β半乳糖苷α

【技术实现步骤摘要】
β
半乳糖苷
α
‑
2,3
‑
唾液酸转移酶3的药物新用途


[0001]本专利技术属于生物医药
，具体涉及β半乳糖苷α
‑
2,3
‑
唾液酸转移酶3在制备阿尔茨海默病药物中的应用，为阿尔茨海默病的治疗提供了新的药物选择。

技术介绍

[0002]阿尔茨海默病(Alzheimer
’
s Disease，简称AD)，俗称老年痴呆，是老年人中常见的一种神经退行性疾病，表现为学习记忆障碍，失语、失用、失认，人格行为改变等全面性痴呆。现有药物仅能缓解部分症状，无法有效治疗或延缓病程。AD有两大神经病理学特征：细胞外的由β
‑
淀粉样蛋白(β
‑
amyloid,Aβ)形成的淀粉样斑块(amyloid plaques)和细胞内的主要由异常过度磷酸化tau蛋白聚集而成的神经纤维缠结(neurofibrillary tangle,NFT)。NFT的数量(而非淀粉样斑块的数量)与AD患者的痴呆程度呈明显正相关(Chu and Liu 2019)。现有药物对AD病程的逆转作用有限；大量研究转向靶向抑制tau病理的治疗策略(Chang,Shao et al.2021；Chu and Liu 2021)。
[0003]唾液酸是一种具有9
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碳骨架结构的单糖，通常附着在带负电荷和强亲水性的多糖末端。唾液酸主要以三种形式存在：N
‑
乙酰神经氨酸(Neu5Ac)、N<br/>‑
甘氨酰神经氨酸和酮脱氧鸟苷酸。在人类中，唾液酸仅以Neu5Ac的形式存在。唾液酸转移酶(sialyltransferase,ST)催化Neu5Ac由糖基供体转移并通过糖苷键连接到糖蛋白或糖脂的非还原性糖末端。唾液酸转移酶分为四类：第一类，催化Neu5Ac通过a
‑
2,3
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糖苷键连接到半乳糖(Gal)，包括ST3Gal1～ST3Gal6。第二类，催化Neu5Ac通过a
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2,6
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糖苷键连接到半乳糖，包括ST6Gal1，ST6Gal2。第三类，催化Neu5Ac通过a
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2,6
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糖苷键连接到N
‑
乙酰半乳糖胺(GalNAc)，包括ST6GalNac1～ST6GalNac6。第四类，催化Neu5Ac通过a
‑
2,8
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糖苷键连接到其他唾液酸部分，包括ST8Sia1～ST8Sia6。唾液酸转移酶催化糖蛋白和糖脂的唾液酸化对细胞增殖、迁移、凋亡，肿瘤发生发展，神经系统发育，突触结构和功能，以及大脑学习记忆功能有至关重要的作用(Yang,Yang et al.2021)。
[0004]在小鼠中，敲除ST3Gal5或ST8Sia1可增强AD模型小鼠的认知和记忆(Bernardo,Harrison et al.2009；Dukhinova,Veremeyko et al.2019)，机制可能与上述酶敲除后，抑制了脑内毒性β
‑
淀粉样蛋白(β
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amyloid,Aβ)的聚集和分泌有关(Nakagawa,Kitazume et al.2006)。

技术实现思路

[0005]本专利技术通过获取并分析正常人脑与AD患者脑海马区和颞叶皮层ST3相关基因的转录水平，对AD患者脑中显著降低的ST3中进行研究分析，首次发现ST3GAL3(ST3 beta
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galactoside alpha
‑
2,3
‑
sialyltransferase，β半乳糖苷α
‑
2,3
‑
唾液酸转移酶3)在细胞中可显著减低tau蛋白的诱导聚集，在AD模型小鼠脑中高表达可显著降低小鼠焦虑和学习记忆障碍，显著降低tau磷酸化水平，可作为AD治疗的候选药物。
[0006]本专利技术具体技术方案如下：
WT Terminal Labeling and Controls Kit(Affymetrix)将cDNA标记生物素。Nano Drop测量cDNA浓度；5.5mg cDNA与Human Gene 1.0ST Array(Affymetrix)芯片45℃孵育17小时，在GeneChip Fluidics Station 450(Affymetrix)工作站中进行染色后，以Scanner 3000 7G(Affymetrix)扫描芯片，得到mRNA相对表达量数据。Student
’
s t检验比较正常组和AD患者组各基因mRNA的表达水平。
[0024]初步筛选结果如图1所示。结果显示在6种ST3中，ST3GAL2、ST3GAL3、ST3GAL6表达在AD患者脑中显著降低。选取这三种ST3进行后续分析。
[0025]实施例2
[0026]文献报道tau截断体tau
151
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391
是一种容易被诱导聚集的蛋白亚型(Gu,Xu et al.2020)。将带有血凝素(hemagglutinin，HA)标签蛋白的人tau
151
‑
391
截断体(HA
‑
tau
151
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391
)，转染至Hela细胞；同时分别共转染ST3GAL2、ST3GAL3或ST3GAL6质粒(北京义翘神州)。转染后6小时，加入AD患者脑中提取的毒性寡聚体tau(AD O
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tau)诱导HA
‑
tau
151
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391
聚集。转染后48小时，以HA抗体进行免疫荧光染色，统计不同细胞中tau聚集体的数量(Wu,Li et al.2021)。利用该tau病理的细胞模型，鉴定3种ST3对tau聚集的作用。
[0027]如图2所示。图2A显示，HeLa细胞转染HA
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tau
151
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391
后，以HA抗体进行免疫荧光呈弥散态。加入AD O
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tau后，明显诱导了HA
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tau
151
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391
的聚集(图2B箭头)。图2C统计不同实验组中含有tau聚集体的细胞比例，结果表明共表达ST3GAL3使含有tau聚集体细胞的比例显著下降(降至约20％)，而共表达ST3GAL2或共表达ST3GAL6没有类似作用。选择ST3GAL3进行体内实验。
[0028]实施例3
[0029]3xTg
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AD小鼠是最常用AD模型小鼠之一，其基因型为B6；129
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Tg(APPSwe,tauP301L)1Lfa Psen1tm1Mpm/Mmjax。6月龄3xTg
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AD小鼠大脑海马区注射腺相关病毒AAV(ad本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.β半乳糖苷α
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2,3
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唾液酸转移酶3在制备治疗阿尔茨海默病药物中的应用，所述β半乳糖苷α
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2,3
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唾液酸转移酶3的氨基酸序列如SEQ ID No：1所示。2.根据权利要求1所述的应用，其特征在于所述β半乳糖苷α
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2,3
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唾液酸转移酶...

【专利技术属性】
技术研发人员：储丹丹，吴锋，周艳，顾锦华，
申请(专利权)人：南通大学，
类型：发明
国别省市：