具有MDM2抑制功能的铁蛋白融合蛋白及其应用制造技术

本发明专利技术提供了具有MDM2抑制功能的融合蛋白，其N端到C端依次包括MDM2抑制功能肽，柔性连接肽和铁蛋白，其中所述MDM2抑制功能肽包括MDM2抑制功能肽1，MDM2抑制功能肽2，或MDM2抑制功能肽3，优选MDM2抑制功能肽1。所述MDM2抑制功能肽的融合蛋白具有肿瘤靶向性、可以被肿瘤细胞摄取并提升肿瘤细胞中抑癌蛋白p53水平的功能。的功能。

【技术实现步骤摘要】
具有MDM2抑制功能的铁蛋白融合蛋白及其应用


[0001]本专利技术属于生物
，具体涉及具有MDM2抑制功能的铁蛋白融合蛋白及其应用。

技术介绍

[0002]肿瘤抑制蛋白p53是一种转录因子，通过诱导细胞周期停滞、细胞凋亡或者细胞衰老，在保护细胞响应各种应激信号方面具有重要作用，被称作“基因组的守护者”。研究表明野生型p53基因的突变与p53蛋白的失活与肿瘤发生及恶化密切相关。
[0003]p53介导细胞内的DNA修复、生长停滞和细胞凋亡等，因此细胞内的p53水平与活性受到严格调控。MDM2是p53的关键负调控因子，一方面，MDM2蛋白具有E3泛素连接酶活性，可对p53蛋白进行标记，导致抑癌蛋白p53发生蛋白酶体降解而失活。另一方面，MDM2蛋白N端具有一个疏水口袋结构可以结合p53蛋白，形成MDM2/p53蛋白复合物，抑制p53蛋白发挥转录激活功能，使p53蛋白失去活性。除此之外，MDM2蛋白可使p53蛋白由细胞核转移至细胞质，也会导致p53蛋白无法正常发挥转录功能。MDMX蛋白为MDM2蛋白的结构同源性蛋白，能够结合p53蛋白的N端，抑制p53蛋白发挥转录功能，并且MDMX蛋白可以与MDM2蛋白形成MDM2/MDMX异源二聚体，促进MDM2蛋白对p53的泛素化。
[0004]可以阻断p53
‑
MDM2相互作用的分子称为MDM2抑制剂，这些MDM2抑制剂可以使p53蛋白从MDM2/p53蛋白复合物中解离，激活p53的抑癌功能。MDM2抑制剂主要包括小分子抑制剂与多肽类抑制剂，多肽类抑制剂相较于小分子类抑制剂而言更具高MDM2亲和力(可达低纳摩尔级)与结合特异性的特点，可以避免小分子类抑制剂存在的“非靶向作用毒性”。然而多肽类MDM2抑制剂往往存在细胞穿透能力差，可能无法进入细胞去结合位于胞内的MDM2/MDMX蛋白，并且存在体内稳定性差，容易被胞内蛋白酶降解而失效的问题。
[0005]铁蛋白是一种广泛存在于动植物以及古细菌当中的具有储铁功能的蛋白质，在生物体内具有相容性好、稳定性好的特点。铁蛋白由24个亚基组装成中空球状蛋白纳米笼，外径约为12nm，内径约8nm，每个铁蛋白的内腔可以以水铁矿的形式储存约4500个铁原子，去除铁蛋白内腔的铁原子后，其空腔可用于药物递送。借助基因工程的方法可以在铁蛋白的N端或C端通过连接肽进行多肽与铁蛋白融合，将多肽类药物展示在蛋白笼外发挥功能。本专利技术首次以铁蛋白作为多肽类MDM2抑制剂的递送载体，发现可提高多肽类MDM2抑制剂的稳定性，有望解决多肽类药物体内稳定性差的问题。并且铁蛋白可以特异性靶向转铁蛋白受体1(TfR1)(该受体在多数肿瘤细胞表面有表达)，可以为多肽类药物提供肿瘤靶向功能，进一步的可在铁蛋白内腔加载药物分子或者成像剂，实现协同诊治疗等效果。

技术实现思路

[0006]目的：本专利技术针对MDM2多肽类抑制剂存在细胞穿透性差，体内稳定性差的问题，提供了具有MDM2抑制功能的铁蛋白融合蛋白及其应用，借助基因工程手段将MDM2抑制功能肽通过柔性连接肽融合至铁蛋白，赋予MDM2抑制功能肽良好的稳定性以及肿瘤细胞靶向功
能；进一步的还可以在融合蛋白的铁蛋白内腔加载诊治疗剂，实现协同诊治疗效果，因此所提供的具有MDM2抑制功能的铁蛋白融合蛋白也可作为一种抗肿瘤药物递送载体。
[0007]
技术实现思路
：本专利技术针对MDM2多肽类抑制剂存在细胞穿透性差，体内稳定性差的问题，提供了具有MDM2抑制功能的铁蛋白融合蛋白及其应用，借助基因工程手段将MDM2抑制功能肽通过柔性连接肽融合至铁蛋白，赋予MDM2抑制功能肽良好的稳定性以及肿瘤细胞靶向功能，进一步的可以在铁蛋白内腔加载诊治疗剂，实现协同诊治疗效果，所提供的具有MDM2抑制功能的铁蛋白融合蛋白可作为一种纳米药物递送载体。
[0008]本专利技术第一方面提供具有MDM2抑制功能的铁蛋白融合蛋白，包括三个部分：MDM2抑制功能肽，柔性连接肽，铁蛋白，其中MDM2抑制功能肽与柔性连接肽融合后再与铁蛋白融合；所述MDM2抑制功能肽包括三种类型：MDM2抑制功能肽1，MDM2抑制功能肽2，或MDM2抑制功能肽3，其氨基酸序列分别如SEQ ID NO:1～3所示，铁蛋白的氨基酸序列如SEQ ID NO:9所示，该具有MDM2抑制功能的铁蛋白融合蛋白可通过自组装形成具有中空球笼结构的蛋白纳米笼。
[0009]优选的，N端到C端，所述融合蛋白依次包括铁蛋白，柔性连接肽和MDM2抑制功能肽，使用柔性连接肽的目的在于将MDM2抑制功能肽展示于铁蛋白的外表面，并且保证MDM2抑制功能肽能够结合MDM2发挥抑制剂的功能。
[0010]优选的，柔性连接肽为(GGGGS)
n
，其中n为2～6的自然数。优选n为4，此时柔性连接肽为(GGGGS)4，即GGGGSGGGGSGGGGSGGGGS。
[0011]最优选的，功能最佳的具有MDM2抑制功能的铁蛋白融合蛋白的氨基酸序列如SEQ ID NO:10所示。
[0012]本专利技术第二方面提供了编码所述具有MDM2抑制功能的铁蛋白融合蛋白的基因。编码MDM2抑制功能肽的基因如SEQ ID NO:13～15所示，编码铁蛋白的基因如SEQ ID NO:21所示，编码具有MDM2抑制功能的铁蛋白融合蛋白的基因如SEQ ID NO:22～24所示。
[0013]本专利技术第三方面提供了所述具有MDM2抑制功能的铁蛋白融合蛋白在提高抑癌蛋白p53水平，抑制肿瘤细胞增殖及作为一种肿瘤治疗药物递送载体的应用。
[0014]具体地，本专利技术提供了以下技术方案：
[0015]1.MDM2抑制功能的融合蛋白，其N端到C端，依次包括铁蛋白，柔性连接肽和MDM2抑制功能肽。
[0016]2.根据项目1所述的融合蛋白，其中，所述MDM2抑制功能肽为MDM2抑制功能肽1，MDM2抑制功能肽2，或MDM2抑制功能肽3，优选MDM2抑制功能肽1。
[0017]3.根据项目2所述的融合蛋白，其中，所述MDM2抑制功能肽1的氨基酸序列如SEQ ID NO:1所示，所述MDM2抑制功能肽2的氨基酸序列如SEQ ID NO:2所示，所述MDM2抑制功能肽3的氨基酸序列如SEQ ID NO:3所示。
[0018]4.根据项目1所述的融合蛋白，其中所述柔性连接肽为(GGGGS)
n
，其中n为2～6的自然数。
[0019]5.根据项目4所述的融合蛋白，其中所述n为4。
[0020]6.根据项目1所述的融合蛋白，其中，所述铁蛋白的氨基酸序列如SEQ ID NO:9所示。
[0021]7.项目1
‑
6中任一项所述的融合蛋白在制备用于治疗肿瘤的药物中的用途；优选
地，所述肿瘤的细胞表达TfR1受体。
[0022]8.项目1
‑
6中任一项所述的融合蛋白和抗肿瘤药物在制备用于治疗肿瘤的药物中的用途；优选地，所述肿瘤的细胞表达TfR1受体。
[002本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.MDM2抑制功能的融合蛋白，其从N端到C端依次包括铁蛋白，柔性连接肽和MDM2抑制功能肽。2.根据权利要求1所述的融合蛋白，其中，所述MDM2抑制功能肽为MDM2抑制功能肽1，MDM2抑制功能肽2，或MDM2抑制功能肽3，优选MDM2抑制功能肽1。3.根据权利要求2所述的融合蛋白，其中，所述MDM2抑制功能肽1的氨基酸序列如SEQ ID NO:1所示，所述MDM2抑制功能肽2的氨基酸序列如SEQ ID NO:2所示，所述MDM2抑制功能肽3的氨基酸序列如SEQ ID NO:3所示。4.根据权利要求1所述的融合蛋白，其中所述柔性连接肽为(GGGGS)
n
，其中n为2～6的自然数。5.根据权利要求4所述的融合蛋白，其中优...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘扬中，张梦，
申请(专利权)人：中国科学技术大学，
类型：发明
国别省市：