一种调控制造技术

本发明专利技术提供了一种调控

【技术实现步骤摘要】
一种调控HBB液
‑
液相分离能力和功能的方法


[0001]本专利技术属于生物
，涉及一种调控
HBB
液
‑
液相分离能力和功能的方法
。

技术介绍

[0002]有膜细胞器的脂质双层膜开辟了隔绝外界的空间，将特定的蛋白质
、
核酸和其他物质包裹其中，从而使细胞器内的生命活动正常进行
。
相比之下，无膜细胞器没有任何实质膜来建立特定间隔，液
‑
液相分离
(Liquid
–
liquid phase separation
，
LLPS)
作为无膜细胞器形成及其功能行使的一种分子机制，越来越受到人们的关注
。
在
LLPS
过程中多价大分子之间的相互作用力可以使这些大分子本身的物理状态发生改变，产生相变，从而促使无膜细胞器或细胞结构的形成
。
相变后，局部的蛋白质浓度相对于周围介质会升高，分子的运动减弱，从而提高了相应的生化反应的效率
。
在既往研究中，这些聚集形成的结构具有液相的表现，根据形态被定义为颗粒
、
液滴
、
点状
、
小体和凝聚物
。
大分子尤其蛋白分子的
LLPS
在各种细胞过程中都发挥着重要作用
。
[0003]LLPS
形成的基本原理是多价分子相互作用，在蛋白质的
LLPS
研究中，内在无序区域
(IDR)
往往但并非唯一地促进了多价大分子之间的相互作用，该区域缺乏稳定的
3D
结构，其结构异质性使得相互作用的分子可以多种方向的相互作用力，导致了各分子之间的不稳定结合和分离，最终介导了蛋白的
LLPS
发生
。
[0004]血红蛋白本身作为红细胞中的主要成分，承担着运输氧气的作用，在大部分人甚至一部分生命科学工作者的意识中，普遍认为成人的血红蛋白只存在于红细胞中
。
但是根据研究发现血红蛋白在非红细胞中也存在表达，在气道上皮细胞，巨噬细胞，系膜细胞，中脑多巴胺能神经元和胶质细胞，乳腺癌细胞，肝癌细胞等多种细胞和组织中均检测到血红蛋白
。
而且除本身的携氧释氧功能外，有研究结果表明其表达水平可能与细胞氧化应激状态有关
。
[0005]而作为细胞氧化应激过程中最为重要的一类效应分子，活性氧
(Reactive0xygen Species
，
ROS)
处在生理水平时对于细胞生理性死亡，细胞增殖，信号传导，细胞代谢，细胞分化和组织发育以及机体免疫都有正向作用
。
但是由于基因突变，机体损伤，长期炎症等诱因导致的
ROS
产生增加，升高的
ROS
则可以造成
DNA
损伤，导致潜在的致癌突变，从而促使正常细胞的转化
。ROS
也可以作为信号分子来促进肿瘤转移，肿瘤细胞的生存，以及恶性程度增加包括上皮间充质转化
、
迁移和对内皮细胞的侵袭和粘附，进而促进了肿瘤的发生发展
。
然而，由癌基因激活引起的过量
ROS
累积或循环中的高
ROS
环境也会导致肿瘤细胞死亡
。
故而
ROS
在多种生理和病理过程中发挥着重要作用，而
ROS
的调节机制则也对生命活动有着重要影响
。
[0006]血红蛋白存在于胞质中，未有明确的细胞器或者细胞结构定位，是否发生
LLPS
？其中
IDR
区域是否会影响血红蛋白的
LLPS
形成？以及影响其
LLPS
是否对其
ROS
调节功能存在影响？以上问题均缺乏相应的研究和模型建立
。

技术实现思路

[0007]本专利技术的目的是提供一种调控
HBB
液
‑
液相分离能力和功能的方法，通过突变
HBB
内在无序区域，从而调控其液
‑
液相分离能力和功能
。
[0008]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
[0009]本专利技术的第一方面提供一种调控
HBB
液
‑
液相分离能力和功能的方法，通过突变
HBB
内在无序区域，从而调控其液
‑
液相分离能力和功能；
[0010]所述调控
HBB
液
‑
液相分离能力和功能的方法，具体通过缺失
HBB
的
139
位到
147
位氨基酸或者将
139
位的丙氨酸突变脯氨酸，可以降低
HBB
的聚合能力，增强其下调
ROS
的能力
。
进一步，通过突变
HBB
内在无序区域，从而实现在细胞和体外模型中对于
HBB
液
‑
液相分离的抑制；对于
HBB
下调
ROS
的能力增强则在细胞模型中得到验证
。
[0011]进一步，所述调控方法分为如下方法
A
或方法
B
：
[0012]方法
A
：缺失
HBB
的
139
位到
147
位氨基酸；
[0013]方法
B
：将
HBB
的
139
位的丙氨酸突变脯氨酸
。
[0014]更进一步，在所述方法
A
和
B
中，采用分子克隆技术进行野生型和突变体的表达载体的构建，其中以
HBB
的编码序列
(CDS
序列
)
野生型作为对照，在此基础上构建缺失
139
位到
147
位氨基酸或者将
139
位的丙氨酸突变脯氨酸的两个突变体
。
[0015]更进一步地，在所述方法
A
和
B
中所述方法中
HBB
编码序列来源于
NCBI
数据库，
CDS
序列编号：
CCDS7753.1
，
Gene ID
：
3043
，
Protein ID
：
NP_000509.1。
[0016]更进一步地，在所述方法
A
和
B
中所述方法中得到了影响
HBB
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种调控
HBB
液
‑
液相分离能力和功能的方法，其特征在于，通过突变
HBB
内在无序区域，从而调控其液
‑
液相分离能力和功能；具体通过缺失
HBB
的
139
位到
147
位氨基酸或者将
139
位的丙氨酸突变脯氨酸
。2.
根据权利要求1所述的一种调控
HBB
液
‑
液相分离能力和功能的方法，其特征在于，通过突变
HBB
内在无序区域，从而实现在细胞和体外模型中对于
HBB
液
‑
液相分离的抑制；对于
HBB
下调
ROS
的能力增强则在细胞模型中得到验证
。3.
根据权利要求1或2所述的一种调控
HBB
液
‑
液相分离能力和功能的方法，其特征在于，所述调控方法分为如下方法
A
或方法
B
：方法
A
：缺失
HBB
的
139
位到
147
位氨基酸；方法
B
：将
HBB
的
139
位的丙氨酸突变脯氨酸
。4.
根据权利要求3所述的一种调控
HBB
液
‑
液相分离能力和功能的方法，其特征在于，在所述方法
A
和
B
中，采用分子克隆技术进行野生型和突变体的表达载体的构建，其中以
HBB
的编码序列
(CDS
序列
)
野生型作为对照，在此基础上构建缺失
139
位到
147
位氨基酸或者将
139
位的丙氨酸突变脯氨酸的两个突变体
。5.
根据权利要求2所述的一种调控
HBB
液
‑
液相分离能力和功能的方法，其特征在于，
HBB
及其突变体的细胞内
LLPS
模型建立，是通过利用过表达技术进行野生型和突变体的细胞内蛋白表达；突变增强
HBB
下调
ROS
的能力在细胞模型中得到验证，是通过利用过表达技术进行野生型...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙强，张波，高欣悦，韦月仙，任天怡，
申请(专利权)人：中国人民解放军军事科学院军事医学研究院，
类型：发明
国别省市：