2-戊酮及其特异性受体在制备调控细胞功能的产品中的应用制造技术

本发明专利技术实施例公开了2

【技术实现步骤摘要】
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戊酮及其特异性受体在制备调控细胞功能的产品中的应用


[0001]本专利技术实施例涉及生物
，具体涉及一种2
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戊酮及其特异性受体在制备调控细胞功能的产品中的应用。

技术介绍

[0002]在生命科学的基础研究领域中，神经元、心肌细胞、骨骼肌细胞等具有发放、传递动作电位的能力，在生命过程中具有重要的生理功能。研究人员通常采用一些手段来激活大脑中某个特定区域的神经元，或刺激心肌细胞、骨骼肌细胞以及细胞内钙离子依赖的生理功能(如细胞分泌过程)来激发某种特定的行为或者产生某些重要的生理功能，以此进行深入研究。此类技术的应用可在精神类疾病、神经系统疾病、心肌功能障碍、运动功能障碍和内分泌等重大疾病的治疗中起到重要作用。
[0003]目前，该领域常用的技术包括光遗传学和化学遗传学技术，光遗传学(Optogenetics)需要在目的区域的细胞表达光通道蛋白，例如：ChR2、NpHR等，同时，在该区域埋置光纤，光纤与外置激光器连接，通过激光激发的特定波长的光来激活该区域内相应的光通道蛋白，达到兴奋或抑制该区域表达有光通道蛋白细胞的作用。光遗传学技术具有通过激光能够处理时间和强度的精确控制、效率高、效果稳定的优点，但是，光遗传学中，由于激光产热等原因，不能做长时间的处理，此外，光遗传学技术使用的过程中，需要光纤、激光控制器和导管等配件，埋置光纤的手术操作精细复杂，手术难度大，并发症多，后期实验过程中需要光纤头一直固定在动物颅内，给动物带来不便，同时激光本身对细胞有一定的损伤，不便于临床应用。
[0004]化学遗传学(Chemogenetics)需要在目的区域的细胞表达一类人工改造过的化学受体，例如，hM3Dq、hM4Di等，通过喂食或者体内注射该受体的激动剂(Clozapine
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N
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Oxide，CNO)来激活目标区域细胞所表达的受体，以此来兴奋或抑制细胞的电活动。化学遗传学不需要较多的仪器设备，实验操作简单，可以进行较长时间的处理，具有临床应用的前景。但是，化学遗传学起效时间长(0.5小时以上)难以做到时间和强度的精准操控，由于CNO的体内代谢特性，难以做到迅速起效，快速洗脱。
[0005]综上，传统的光遗传学和化学遗传学技术手段对细胞电活动的控制技术存在着不适宜长时间使用，操作复杂，使用不便，以及操控的精准度不够等问题。

技术实现思路

[0006]为此，本专利技术实施例提供一种2
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戊酮受体及其应用，以解决现有技术中传统的光遗传学和化学遗传学技术手段对细胞生理活动的控制技术存在着不适宜长时间使用，操作复杂，使用不便，以及操控的精准度不够等问题。
[0007]为了实现上述目的，本专利技术实施例提供如下技术方案：
[0008]本专利技术实施例提供2
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戊酮及其特异性受体在如下(A1)
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(A4)中的应用，(A1)制备用于调控细胞功能的产品；(A2)调控细胞功能；(A3)制备促进细胞内钙离子含量升高的产
品；(A4)制备促进神经元放电频率的产品。
[0009]本专利技术的一个实施例中，所述2
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戊酮特异性受体Or35a的氨基酸序列如SEQ ID NO：4所示；所述2
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戊酮特异性受体Or83b的氨基酸序列如SEQ ID NO：5所示。
[0010]本专利技术的一个实施例中，编码所述Or35a特异性受体基因的核苷酸序列如SEQ ID NO：1所示；编码所述2
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戊酮特异性受体Or83b基因的核苷酸序列如SEQ ID NO：2所示。
[0011]含上述所述特异性受体基因的表达载体、重组载体或重组工具细胞，也属于本专利技术的保护范围。
[0012]本专利技术的一个实施例中，所述特异性受体Or35a基因、2A肽基因序列与所述特异性受体Or83b基因按顺序连接，构建重组共表达载体；
[0013]所述2A肽基因序列包括P2A肽基因序列、T2A肽基因序列，E2A肽基因序列或F2A肽基因序列。
[0014]本专利技术的一个实施例中，所述特异性受体Or35a基因与所述特异性受体Or83b基因串联连接，构建重组共表达载体。
[0015]本专利技术的一个实施例中，所述产品为药品或试剂。本专利技术还提供一种调控细胞的方法，将上述的特异性受体在受体目标细胞表达，通过2
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戊酮与2
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戊酮特异性受体结合，激活配体门控阳离子通道，引起细胞内钙离子浓度升高，细胞膜去极化，并产生电活动或相应生理活动，实现对目标细胞的调控。
[0016]本专利技术的一个实施例中，所述2
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戊酮特异性受体通过上述的重组表达载体或重组细胞在目标细胞表达，在其表达序列上下游，加入一定的修饰元件可优化或调控其表达效能或功能(例如：Cre
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loxp调控元件等，IgK等蛋白定位元件等)，但其最终目的仍然是通过特异性表达该受体而发挥作用，仍属于本权利要求书保护范围。
[0017]本专利技术的2
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戊酮特异性结合2
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戊酮特异性受体后，开启配体门控阳离子通道，引起细胞内钙离子浓度升高，通过调节细胞的电活动或内分泌等生理活动而精确调控细胞和组织器官功能。本专利技术实施例利用2
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戊酮及其特异性受体作为基础来特异性调控细胞生理活动。2
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戊酮是一种具有良好挥发性能的气味分子，有一定的水溶性，能够穿过血脑屏障，因此可以通过吸入的方式进入血液系统和中枢神经系统到达全身各部位。气味受体主要表达于嗅上皮的嗅细胞上，能够被相应的气味分子特异性的激活，气味受体属于一类G蛋白的偶联受体。2
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戊酮的特异性气味受体包括Or35a和Or83b等。首先将2
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戊酮的特异性受体异位表达在小鼠体内的特定区域，利用2
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戊酮能够通过吸入方式迅速到达全身各部位的特性，高效激活受体表达细胞，产生效应。本专利技术在目标区域中表达特异性受体，也可以同时表达Igk等氨基酸序列，用以辅助2
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戊酮的受体向细胞膜转运，并形成有功能的结构。
[0018]本专利技术实施例具有以下优点：
[0019]本专利技术实施例将2
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戊酮特异性受体表达在培养的细胞或动物体内，通过与2
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戊酮特异性结合，开启配体门控阳离子通道，引起细胞内钙离子浓度升高，细胞膜去极化，产生电活动或内分泌等活动的过程中，试验操作简单，不需要过多的仪器设备。
[0020]本专利技术的2
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戊酮和2
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戊酮特异性受体在处理以后，能够迅速激活细胞，产生效应，起效迅速；在停止处理后能够快速的终止实验效应，恢复到原来的状态，快速恢复；长时间的处理不会对细胞产生损害，能够长时间处理；便于向临床应用转化，用于疾病治疗。
[0021]本专利技术的技术操作简单、起效迅速本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.2
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戊酮及其特异性受体在如下(A1)
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(A4)中的应用，(A1)制备调控细胞功能的产品；(A2)调控细胞功能；(A3)制备促进细胞内钙离子含量的升高产品；(A4)制备促进神经元放电频率的产品。2.如权利要求1所述的应用，其特征在于，所述2
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戊酮特异性受体Or35a的氨基酸序列如SEQ ID NO：4所示；所述2
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戊酮特异性受体Or83b的氨基酸序列如SEQ ID NO：5所示。3.编码权利要求2所述的2
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戊酮特异性受体的基因，编码所述2
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戊酮特异性受体Or35a基因的核苷酸序列如SEQ ID NO：1所示；编码所述2
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戊酮特异性受体Or83b基因的核苷酸序列如SEQ ID NO：2所示。4.含权利要求3所述特异性受体基因的重组载体或重组细胞。5.如权利要求4所述的重组载体...

【专利技术属性】
技术研发人员：柯昌斌，
申请(专利权)人：湖北优尼泰睿生物科技开发有限公司，
类型：发明
国别省市：