本发明专利技术提供一种具有自组装钾通道功能的多肽。该多肽的多肽片段、类似物、衍生物、变体的氨基酸主序列具有与该多肽氨基酸主序列≥70%的相同性，≥90%的相似性；多肽、核苷酸、多肽片段、多肽类似物、多肽衍生物和多肽变体用于制备具有治疗钾通道功能障碍/缺失引起的疾病、高血压药物的应用，也可用于制备具有改变脂质体、细胞膜电位的研究领域工具药的应用。是一种治疗钾通道功能障碍/缺失性疾病和改变细胞膜电位的新方法。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于生物工程药物开发领域，具体涉及一种具有自组装钾通道功能的多肽及其应用。
技术介绍
生命活动过程中，由于自身代谢和应对各种生理刺激，细胞内离子浓度经常发生变化，而调节细胞内离子浓度的主要途径是细胞膜上的离子通道。离子通道在许多生理反应中具有重要作用，例如神经系统的电信号产生和传递、肌肉收缩、腺体分泌、细胞质酸碱度调节、心血管系统功能、免疫反应等等。离子通道一般是由几个相同或不同的亚基组成的膜蛋白，每个亚基又含有几个疏水跨膜段，不同亚基的跨膜段围绕形成离子通道孔区，孔的中央有一个离子选择性滤器，决定了该离子通道主要通透何种离子。细胞膜内外亲水区段有一些配体结合位点，可以调节离子通道的活性。天然离子通道有两个重要的特性离子选择性和门控机制。离子选择性是指一种离子通道只对一种或几种离子选择性透过其孔区， 门控是指离子通道开放和关闭机制。离子通道根据其通透离子的种类分为阳离子通道和阴离子通道，其中阳离子通道又根据其通透离子的不同分为钾通道、钠通道、钙通道和非选择性阳离子通道等种类。各种组织的细胞膜上离子通道功能出现障碍和/或蛋白表达异常都会导致疾病，目前已确定许多重要的疾病是由于离子通道功能异常所致，严重威胁人类的健康，所以发展和发现新型调节和/或代替离子通道功能的药物越来越重要。在所有离子通道中，钾通道是细胞表达最丰富的一种，而且具有重要的生理功能。 钾通道参与维持细胞膜电位、心肌细胞动作电位复极化、平滑肌细胞舒张、神经递质释放、 免疫反应和胰岛素分泌。因此钾通道功能出现障碍和/或蛋白表达异常会导致许多种疾病。例如Anderson - Tawil综合症、糖尿病、癫痫、共济失调、勃起障碍、长QT综合症和周期性麻痹等疾病。所以，钾通道一直以来是药物筛选和开发领域的重要靶点。目前已有多种调节钾通道的药物用于临床治疗疾病。例如治疗心脏病的烟酰胺和抗心绞痛的尼可地尔等。因而，开发调节钾通道的药物具有重要的临床价值。合成离子通道研究已有20多年的历史，合成的离子通道可以模仿天然离子通道的某些功能，通过对合成离子通道的研究也可以了解天然离子通道的某些特征和性质。所以，设计和合成新型的合成离子通道可以发现新的具有治疗离子通道疾病的药物候选化合物。通过合成的离子通道可以调节某种离子在细胞内的浓度，补偿由于天然离子通道功能障碍、缺失和/或蛋白表达异常所导致的疾病。现阶段临床上治疗钾通道障碍相关疾病的方法主要是一些使用钾通道开放剂，促进有功能的钾通道开放增强，未见有使用合成钾通道补偿、代替或增强钾通道功能的治疗药物。目前国际上许多合成的离子通道对离子的选择性不高，限制了其在临床治疗中的潜在应用价值，而国内尚未见相关专利技术专利发布。
技术实现思路
本专利技术主要是针对目前生物工程药物开发领域缺乏合成离子通道药物，采用天然氨基酸序列开发合成离子通道药物，提供了一种具有在细胞膜上自组装成钾离子通道的多肽及其应用。本专利技术由M个氨基酸组成的多肽，分子量为2762. 36。主要序列来自于天然离子通道蛋白瞬时受体电位通道家族TRPV4的第四个跨膜段。本专利技术的一种具有自组装钾通道功能的多肽，组成氨基酸序列<1>和编码多肽的核苷酸序列<2>如下<1>亮氨酸-酪氨酸-亮氨酸-丙氨酸-缬氨酸-甲硫氨酸-缬氨酸-苯丙氨酸-丙氨酸-亮氨酸-缬氨酸-亮氨酸-甘氨酸-色氨酸-甲硫氨酸-天冬酰胺-丙氨酸-亮氨酸-酪氨酸-苯丙氨酸-苏氨酸-精氨酸-甘氨酸-亮氨酸，(所述多肽的氨基酸序列为 Leu-Tyr-Leu-Ala-Val-Met-Val-Phe-Ala-Leu-Val-Leu-Gly-Trp-Met-Asn-Ala-Leu-Tyr-P he-Thr-Arg-Gly-Leu)；<2>CTG TAC CTG GCT GTG ATG GTC TTT GCC CTG GTC CTG GGC TGG ATG AAT GCG CTG TAC TTC ACG CGC GGG TTG0本专利技术的自组装钾通道的多肽片段，其氨基酸主序列具有与该多肽氨基酸主序列 ^ 70%的相同性，^ 90%的相似性，片段为把所述的M个氨基酸的序列从任意位置截取成 3个或3个以上氨基酸组成的与所述多肽具有同样生物活性的多肽。本专利技术的自组装钾通道的多肽类似物具有与所述多肽相同的生物活性，所述类似物是指在用所述多肽和另一种化合物融合或者用所述多肽的氨基酸序列融合另外的多肽或者蛋白质而形成具有生物活性的多肽序列或蛋白质。本专利技术的自组装钾通道的多肽衍生物，其氨基酸序列具有与该多肽氨基酸主序列 ^ 70%的相同性，^ 90%的相似性，该衍生物是指把所述氨基酸的序列中的氨基酸的一个或者几个氨基酸的某个基团用另外的基团取代后与所述多肽具有同样生物活性的多肽。本专利技术的自组装钾通道的多肽变体，其氨基酸序列具有与该多肽氨基酸主序列 ^ 70%的相同性，^ 90%的相似性，该变体是指一种具有一个或几个氨基酸或核苷酸改变的氨基酸序列或编码它的核苷酸序列，所述改变包括在氨基酸序列或核苷酸序列中，在序列中间的任一位置缺失、插入或替换氨基酸或核苷酸，或在序列两端添加氨基酸或核苷酸。所述多肽具有在脂质双层膜和细胞膜上自组装成选择性通透钾离子的钾通道；在细胞膜上，其通透钾离子可以显著引起细胞膜电位超极化。本专利技术多肽、核苷酸、多肽片段、多肽类似物、多肽衍生物和多肽变体用于制备具有治疗钾通道功能障碍/缺失引起的疾病、高血压药物的应用，也可用于制备具有改变脂质体、细胞膜电位的研究领域工具药的应用。本专利技术的多肽来自于运用生物信息学的方法把国际蛋白质数据库的蛋白进行序列比对，筛选出来的一种新型的具有活性功能的生物活性肽，本专利技术有益技术效果体现在以下方面(1)本专利技术多肽的分子量小，可容易透过组织屏障；( 可通过固相合成技术大量制备，而且纯度高，成本低；C3)本专利技术多肽代表了一种新的治疗离子通道疾病的新方式；(4)本专利技术多肽主要序列来自于天然物质，是对自然生物资源的充分利用。附图说明图1 :100 nM本专利技术多肽在内外对称200 mM KCl的人工合成的脂质体上形成的单通道电流(分别在 80， 100和 120 mV电压下记录)，C 关闭(Close); 0 开放(Open)。图2 :100 nM本专利技术多肽在内外对称200 mM NMDG-Cl的人工合成的脂质体上无单通道电流(分别在 80， 100和 120 mV电压下记录)，C 关闭(Close); 0 开放(Open)。图3:本专利技术多肽可以使脂质体通透K+。5 UM本专利技术多肽显著性的增强脂质体内K+特异性荧光指示剂PBFI荧光强度；而本专利技术多肽溶剂对照DMSO只是轻微增强荧光背景强度(脂质体内含100 mM NMDG-Cl和400 uM PBFI，脂质体外是100 mM KCl，其中NMDG+ 是一个大的有机阳离子，不能通过离子通道孔，K+和PBFI结合后荧光强度增加)。图4 本专利技术多肽可以使脂质体通透K+并升高脂质体细胞膜电位；而本专利技术多肽溶剂对照DMSO只是轻微增强荧光背景强度(脂质体内含100 mM KC1，外液是100 mM NaCl 和60 nM safranin 0，safranin 0是膜电位感受荧光染料，信号升本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．一种具有自组装钾通道功能的多肽，其特征在于：所述多肽由２４个氨基酸组成，所述多肽的氨基酸序列如亮氨酸－酪氨酸－亮氨酸－丙氨酸－缬氨酸－甲硫氨酸－缬氨酸－苯丙氨酸－丙氨酸－亮氨酸－缬氨酸－亮氨酸－甘氨酸－色氨酸－甲硫氨酸－天冬酰胺－丙氨酸－亮氨酸－酪氨酸－苯丙氨酸－苏氨酸－精氨酸－甘氨酸－亮氨酸所示，（所述多肽的氨基酸序列为：Ｌｅｕ－Ｔｙｒ－Ｌｅｕ－Ａｌａ－Ｖａｌ－Ｍｅｔ－Ｖａｌ－Ｐｈｅ－Ａｌａ－Ｌｅｕ－Ｖａｌ－Ｌｅｕ－Ｇｌｙ－Ｔｒｐ－Ｍｅｔ－Ａｓｎ－Ａｌａ－Ｌｅｕ－Ｔｙｒ－Ｐｈｅ－Ｔｈｒ－Ａｒｇ－Ｇｌｙ－Ｌｅｕ）。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：沈兵，杜鹃，范礼斌，柯道平，朱金行，
申请(专利权)人：安徽医科大学，
类型：发明
国别省市：34
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