[發明專利]一種鋅指蛋白ZBTB20在胰腺β細胞中特異性基因剔除小鼠模型及用途

無效

• 申請號: 200710045227.8
• 申請日: 2007-08-24
• 公開（公告）號: CN101371919A
• 公開（公告）日: 2009-02-25
• 發明（設計）人: 章衛平;張曄;張海;杜宇;周光迪;謝志芳
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍第二軍醫大學
• 主分類號: A61K38/17
• 分類號: A61K38/17;A61P3/10;G01N33/68;C12Q1/68
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司
• 代理人: 徐迅

技術領域

本發明屬于基因技術領域，更具體地，本發明涉及一種鋅指蛋白的功能及其用途。

背景技術

β細胞功能障礙是糖尿病最基本的病理生理改變。1型糖尿病(即胰島素依賴型)，主要由于自身免疫性疾病引起的β細胞破壞導致了胰島素的分泌不足；而2型糖尿病(即胰島素非依賴型)的β細胞功能損害比較復雜，可表現為胰島素I相分泌障礙、胰島素/胰島素原比例改變、胰島素脈沖式釋放的喪失以及β細胞數目的減少等。雖然這兩型糖尿病的病理生理機制不盡相同，但是β細胞功能的降低是兩者共有的關鍵因素，并且對于2型糖尿病的患者，β細胞功能的障礙，特別是早期即出現的胰島素I相分泌障礙尤為重要。由于I相分泌的胰島素不足，使負荷后血糖長時間過度升高，這將持續刺激β細胞，使II相胰島素分泌增加；長期的高血糖刺激，加重β細胞負擔，在超過β細胞自我調節的情況下，大量未加工好的胰島素前體物質胰島素原也隨之釋放，胰島素/胰島素原比例改變，最終導致β細胞功能失代償，表現為胰島素的II相分泌障礙、脈沖式釋放的喪失和β細胞數目的減少等。因此研究β細胞的功能及其調節機制對于認識胰島素分泌(特別是I相分泌)障礙產生的原因、闡明糖尿病的發病機理、以及最終指導糖尿病患者的臨床治療均有重要意義。

胰島素分泌是β細胞特有的復雜生物學過程，受到多種營養物質(如葡萄糖、氨基酸)、神經遞質和激素等活性物質的調節。生理狀態下，胰島素分泌包括基礎分泌和脈沖式分泌兩種方式。基礎分泌的主要作用是調節肝臟葡萄糖輸出速度與大腦等器官對葡萄糖需求間的平衡。脈沖式分泌主要發生在進食過程中，首先I相分泌，主要是β細胞內胰島素顆粒的快速釋放，其峰值位于餐后2-5分鐘，在10分鐘內消失，I相分泌在維持葡萄糖內環境的穩定中起重要作用；大約在餐后10-20分鐘，開始出現胰島素的脈沖式II相分泌，此過程持續數小時，所分泌的胰島素除來自β細胞內儲存的胰島素顆粒外，還包括新合成的胰島素。葡萄糖是胰島素分泌最主要的生理性調節因素。通過代謝使β細胞內ATP/ADP的比值上升，關閉了ATP敏感的K⁺通道，引起細胞膜去極化，電壓依賴的Ca²⁺通道開放，Ca²⁺內流增加，最終細胞內升高的Ca²⁺離子觸發了胰島素分泌顆粒的釋放，即胰島素的I相分泌；葡萄糖進一步可以激活β細胞胰島素基因的表達，使胰島素合成增多，分泌顆粒持續釋放，引起胰島素的II相分泌。在葡萄糖刺激的胰島素分泌過程中，參與β細胞葡萄糖跨膜轉運的葡萄糖轉運蛋白GLUT2以及糖分解代謝通路中的關鍵酶如葡萄糖激酶、6磷酸葡萄糖異構酶、磷酸果糖激酶和丙酮酸激酶等都發揮了重要作用，而一些轉錄因子如肝細胞核因子HNF-1α、HNF-1β、HNF-4α和低氧誘導性的轉錄因子HIF-1β等則可調節上述重要分子的轉錄水平。因此這些已知分子直接參與了維持β細胞的正常生理功能和糖尿病發生的病理過程。

盡管如此，目前本領域對β細胞功能調節和糖尿病發病機理的認識依然比較粗淺，存在許多空白。

發明內容

本發明的目的在于提供一種鋅指蛋白ZBTB20的功能及其用途。

本發明的另一目的在于提供基于所述鋅指蛋白ZBTB20為靶點，篩選對于促進哺乳動物胰腺β細胞胰島素釋放有效的物質的方法。

在本發明的第一方面，提供一種鋅指蛋白ZBTB20或其激動劑的用途，用于制備促進哺乳動物胰腺β細胞胰島素釋放的組合物。

在另一優選例中，所述的鋅指蛋白ZBTB20或其激動劑提高哺乳動物胰腺β細胞對葡萄糖感受能力，從而促進胰島素釋放。

在另一優選例中，所述的組合物還用于防止哺乳動物糖耐量受損。

在另一優選例中，所述的鋅指蛋白ZBTB20選自：

(i)SEQ?ID?NO：1所示的氨基酸序列；或

(ii)將SEQ?ID?NO：1所示氨基酸序列經過一個或多個氨基酸殘基的取代、缺失或添加而形成的，且能夠促進哺乳動物胰腺β細胞胰島素釋放的由(i)衍生的蛋白。

在本發明的第二方面，提供一種鋅指蛋白ZBTB20的用途，用于篩選促進哺乳動物胰腺β細胞胰島素釋放的物質。

在本發明的第三方面，提供一種篩選促進哺乳動物胰腺β細胞胰島素釋放的潛在物質的方法，所述方法包括：

(a)將候選物質與含有鋅指蛋白ZBTB20的體系接觸；

(b)觀察候選物質對于鋅指蛋白ZBTB20的表達或活性的影響；