[發明專利]CD147胞外區晶體結構及應用

有效

• 申請號: 200710018514.X
• 申請日: 2007-08-21
• 公開（公告）號: CN101139391A
• 公開（公告）日: 2008-03-12
• 發明（設計）人: 陳志南;余曉玲;朱平;楊濱;楊向民;張征
• 申請（專利權）人: 陳志南
• 主分類號: C07K14/705
• 分類號: C07K14/705;G06F19/00
• 代理公司: 西安文盛專利代理有限公司
• 代理人: 彭冬英

技術領域

本發明涉及一種CD147胞外區的晶體，還涉及用結晶通過X射線衍射確定的立體結構及其用途，更具體的，涉及利用其立體結構通過計算機分子模建方法確定其與相應抗體HAb18、配體和相互作用分子復合物的三維結構和活性作用位點，以及利用計算機分子模建的方法識別能與CD147胞外區結合的蛋白、肽類物質和化學物質，包括抑制物的鑒別。還涉及鑒別CD147抑制物及其醫用價值。

背景技術

CD147是一種廣泛表達的細胞跨膜糖蛋白，具有廣泛的生理學及病理學意義。其最主要的功能是誘導細胞外基質金屬蛋白酶(EMMPRIN)的分泌、與cypA相互作用，介導炎癥發生、易化病毒入侵宿主細胞等。與胚胎發育、腫瘤侵襲、轉移，炎癥發生、發展，病毒感染擴增等密切相關。

CD147分子廣泛表達于造血及非造血細胞系，如造血細胞、上皮細胞、內皮細胞和淋巴細胞。分子量為50-60Kd的跨膜糖蛋白。HAb18G/CD147是CD147家族新成員，是一種新的肝癌相關膜抗原，為一高度糖基化的跨膜蛋白分子。利用我室制備、純化的肝癌單抗HAb18篩選人肝癌細胞cDNA文庫，克隆出其相應抗原HAb18G的cDNA片段(長度約1.6kb)。查詢GenBank，發現HAb18G?cDNA序列與人CD147分子堿基序列高度同源，進一步分析開放讀框，表明兩者由相同基因編碼。在此基礎上，本研究中心又從蛋白水平的不同角度證實了這兩種分子的一致性。進一步研究發現，CD147是一個腫瘤細胞表面的基質金屬蛋白酶誘導因子，可通過成纖維細胞刺激合成基質金屬蛋白酶(Marix?Metalloproteinases，MMPs)。并推測HAb18G/CD147具有CD147分子中EMMPRI?N的功能。在以前的研究中，我們通過荷瘤鼠模型證明不同劑量的碘[¹³¹I]美妥昔單抗注射液有不同的抑瘤效果，中、高組劑量的腫瘤抑制率均和陰性對照組有顯著性差異；隨后將該單抗標記同位素¹³¹I制成碘[¹³¹I]美妥昔單抗注射液(LICARTIN)治療原發性肝癌安全、有效。另一個臨床研究表明LICARTIN可作為肝癌肝移植后的抗復發藥物。隨訪1年后，治療組與對照組相比的肝移植術后患者的肝癌復發率下降、生存率提高。以上研究表明，CD147分子是一個治療肝癌等腫瘤藥物的新靶點。

我們用HAb18G/CD147抗體進行廣泛的組織譜鑒定，表明該分子高表達于上皮來源的癌組織(69.47％)，良性瘤不表達，胚胎組織及正常組織低表達(分別為2.67％，10.62％)。是一個廣譜的癌型特異性的腫瘤標志物。

人CD147是由269個氨基酸組成的蛋白質，屬于I型跨膜蛋白家族，分子量估計最大為～28KD。從克隆的cDNA序列可知CD147分子的mRNA長度大約1.7Kb，在轉錄起始位點的相關區域未發現TATA或CAAT盒，但發現轉錄起始位點位于CpG島中，尤其在-247-+6核苷酸處較多。N端起始碼之前有約115個核苷酸為非編碼區，編碼區編碼269個氨基酸，21個氨基酸為信號肽，中間185個氨基酸構成胞外結構域，從206-229共24個氨基酸為穿膜區，C端39個氨基酸為胞內結構域。胞外4個半胱氨酸形成2個二硫鍵構成IgSF典型的半球型結構域(C⁴¹，C⁸⁷，C¹²⁶，C¹⁸⁵)。此外，胞膜外區還有三個相似的N-糖基化天冬酰氨序列，糖基化作用決定了CD147分子刺激MMP的活性，純化的去糖基化CD147分子不能誘導MMP的活性且具有拮抗其天然分子的活性的特點，用Endo-F糖苷酶消化可使CD147分子量減少大約30KD，表明CD147分子的糖基化主要以N-連接的寡聚糖方式存在。

穿膜區的24個氨基酸殘基在人、鼠、雞中CD147分子中高度保守，提示CD147分子的跨膜片段扮演著重要的功能角色，在不同種屬中體現出功能的相似性。在穿膜區的中間部位存在有帶電荷的谷氨酸殘基，這在其它的膜蛋白分子中是不常見的，揭示CD147分子可以與其它的跨膜蛋白相互聯系。穿膜區包括3個亮氨酸殘基(L²⁰⁶、L²¹³、L²²⁰)和1個苯丙氨酸殘基(F²²⁷)，且第隔7個氨基酸殘基出現一次，為典型的亮氨酸拉鏈結構。穿膜區的帶電殘基及亮氨酸拉鏈結構是一個潛在的蛋白相互作用基序，很可能介導CD147分子參與形成信號轉導多肽鏈或膜轉運蛋白成份。