[發(fā)明專利]用于檢測葡萄糖轉(zhuǎn)運蛋白4上膜的探針和方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200710064381.X
• 申請日: 2007-03-14
• 公開（公告）號: CN101266242A
• 公開（公告）日: 2008-09-17
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 徐濤;徐平勇;范俊梅;姜麗
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院生物物理研究所
• 主分類號: G01N33/52
• 分類號: G01N33/52;G01N33/53;C12Q1/37;G01N21/00
• 代理公司: 中科專利商標(biāo)代理有限責(zé)任公司
• 代理人: 吳小明

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種融合蛋白探針，更具體地涉及用于檢測葡萄糖轉(zhuǎn)運蛋 白4(Glucose?Transporter4，GLUT4)上膜(即，向細(xì)胞膜的轉(zhuǎn)運)的探針， 以及一種檢測葡萄糖轉(zhuǎn)運蛋白4(GLUT4)上膜的高通量篩選方法。利用 該探針和方法可以快速、高效地從已有的化學(xué)藥物庫、中藥庫等資源庫中 篩選出具有調(diào)節(jié)體內(nèi)血糖濃度并治療糖尿病的促GLUT4上膜類藥物。

背景技術(shù)

糖尿病與GLUT4

眾所周知，葡萄糖是動物體的基本能量來源，它的代謝、合成以及儲 存都受嚴(yán)格而又復(fù)雜的調(diào)控。以人類而言，血糖濃度被嚴(yán)格的控制在4-7 mM之間。偏離這一區(qū)間都會導(dǎo)致疾病的產(chǎn)生，例如低血糖會導(dǎo)致昏迷、 死亡，高血糖會導(dǎo)致糖尿病從而引發(fā)腎衰竭、白內(nèi)障、神經(jīng)病及心血管疾 病[1]。在體內(nèi)，葡萄糖主要在肌肉組織和脂肪組織中被吸收利用，在這個 過程中，由于極性的碳水化合物分子受到細(xì)胞膜疏水核心的排斥，葡萄糖 及其他的糖類分子都需要一系列的轉(zhuǎn)運機制來幫助它們通過脂雙分子層 被細(xì)胞吸收。哺乳動物利用Na⁺—依賴的協(xié)同轉(zhuǎn)運和單向轉(zhuǎn)運攝取葡萄糖 [1]。在對葡萄糖的攝取過程中葡萄糖轉(zhuǎn)運蛋白家族發(fā)揮了重要的作用。胰 島素對血糖的調(diào)控主要通過調(diào)節(jié)葡萄糖轉(zhuǎn)運蛋白4(GLUT4)轉(zhuǎn)運上膜， 刺激肌肉組織和脂肪組織對葡萄糖的攝取以降低血糖濃度。

糖尿病治療藥物簡介

糖尿病已成為威脅人類健康的常見病、多發(fā)病。在糖尿病患者中90％ 的都是二型糖尿病，不論在發(fā)展中國家還是在發(fā)達(dá)國家病患的人數(shù)都在不 斷增加，預(yù)計到2025年II型糖尿病患者的人數(shù)將達(dá)到3億[2]。世界衛(wèi)生 組織的資料顯示，糖尿病在發(fā)達(dá)國家和發(fā)展中國家增加的幅度明顯不同， 歐美國家為45％，而發(fā)展中國家可達(dá)到200％。這意味著糖尿病將在逐步 走向富裕的國家肆虐。據(jù)了解，我國1994年花在糖尿病和心血管病的醫(yī) 療費用大約是419億元人民幣，到2000年猛增到1216億元。如何控制糖 尿病的增長和有效治療糖尿病已屬衛(wèi)生界和醫(yī)藥界的當(dāng)務(wù)之急。

(1)抗胰島素抗性藥物是治療2型糖尿病的主要藥物

糖尿病是由遺傳和環(huán)境因素相互作用而引起的一種常見病，臨床以高 血糖為主要標(biāo)志，常見癥狀有多飲、多尿、多食以及消瘦等。糖尿病患者 若得不到有效的治療，可引起身體多個系統(tǒng)的損害。

糖尿病分1型糖尿病和2型糖尿病。其中1型糖尿病多發(fā)生于青少年， 其胰島素分泌缺乏，必須依賴胰島素治療維持生命。2型糖尿病多見于30 歲以后中、老年人，其胰島素的分泌量并不低甚至還偏高，病因主要是機 體對胰島素不敏感(即胰島素抗性)。胰島素抗性是指體內(nèi)周圍組織對胰 島素的敏感性降低，組織對胰島素不敏感，在胰島素的刺激下外周組織如 肌肉、脂肪中的GLUT4的上膜轉(zhuǎn)運異常，因而對葡萄糖的攝取產(chǎn)生了“抗 性”。胰島素抗性是2型糖尿病的基本發(fā)病機制，另外，胰島素抗性與心 血管病變的一些傳統(tǒng)危險因素如肥胖、動脈粥樣硬化、糖脂代謝異常和高 血壓等有著密切的關(guān)系。

目前市售的抗糖尿病藥物主要有磺酰脲類藥物、雙胍類藥物(如鹽酸 二甲雙胍、鹽酸二甲雙胍緩釋片)、α-葡萄糖苷酶抑制劑等口服抗胰島素 藥物和胰島素制劑。其中抗胰島素抗性藥物成為治療2型糖尿病的主要藥 物，例如，胰島素增敏劑可增加機體對自身胰島素的敏感性，使自身的胰 島素得以“復(fù)活”而充分發(fā)揮作用，這樣就可使血糖能夠重新被機體組織細(xì) 胞所攝取和利用，使血糖下降，達(dá)到長期穩(wěn)定和全面地控制血糖的目的， 使人體可長久享用自身分泌的胰島素。90年代以來，國際上很重視2型糖 尿病的胰島素抗性及研究胰島素致敏劑。開發(fā)新型、高效的抗胰島素抗性 藥物有望成為治愈2型糖尿病治療的最主要途徑。

(2)利用藥物篩選的方法從現(xiàn)有的化學(xué)藥物庫、植物以及中藥庫中篩選 出具有抗胰島素抗性的新藥具有良好的開發(fā)前景，但是缺乏方便、可靠的 高通量檢測方法。