[發(fā)明專利]鼠RANK胞外蛋白晶體

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200910080734.4
• 申請日: 2009-03-26
• 公開（公告）號: CN101845090A
• 公開（公告）日: 2010-09-29
• 發(fā)明（設計）人: 唐佩福;劉長振;黃鵬;張世謙;高斌
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍總醫(yī)院;北京表源生物技術有限公司
• 主分類號: C07K14/47
• 分類號: C07K14/47;C30B29/54;G01N33/68;G01N33/53
• 代理公司: 北京康信知識產權代理有限責任公司 11240
• 代理人: 余剛;張英

技術領域

本發(fā)明涉及一種蛋白質晶體，尤其涉及一種鼠RANK胞外蛋白晶體，本發(fā)明還提供了一種制備RANK胞外蛋白晶體的方法，以及該RANK胞外蛋白晶體在醫(yī)藥領域中的應用。

背景技術

腫瘤壞死因子(TNF)家族中的細胞因子在諸如炎癥反應、器官發(fā)生、宿主防御、自身免疫和細胞凋亡等多種生物功能中扮演著重要的角色。這些生物調節(jié)因子是通過受體-配體相互作用，從而引發(fā)細胞內的信號傳遞以及細胞表型的改變而發(fā)揮相應的生理作用的。作為TNF家族成員的RANKL以及其受體RANK在生物體內的多種活動中扮演著重要的角色，其對于骨的重塑過程起到了重要的調節(jié)作用，并且RANK以及RANKL分子之間的相互作用還可調節(jié)T細胞/樹突狀細胞的信號傳導、樹突狀細胞的存活以及淋巴組織的發(fā)育，近年來受到了廣泛的關注。

在人體骨的重塑過程中，破骨細胞是骨重塑的“啟動子”，成骨細胞是骨重塑的“調節(jié)者”，骨吸收類疾病共同的病理特征為破骨細胞調節(jié)異常導致骨形成和骨吸收之間喪失平衡，因此深入了解破骨細胞的激活機制將對于成功防治骨吸收類疾病的發(fā)生有著至關重要的意義。1997年，幾個不同的研究小組發(fā)現(xiàn)了腫瘤壞死因子受體-配體超家族新成員：骨保護蛋白(osteoprotegerin，OPG)、RANKL以及RANK；隨后，多項研究相繼顯示：RANKL、OPG具有調節(jié)破骨細胞分化、發(fā)育、影響其功能的作用，RANK是RANKL、OPG發(fā)揮作用的關鍵，它們形成一個骨調節(jié)軸，來調節(jié)骨的重塑過程。

RANKL為一種II型跨膜蛋白，其多為三個單體聚合成的復合體，主要分布在活化T細胞、骨髓基質細胞及成骨細胞等細胞中，目前認為哺乳動物中存在三種RANKL蛋白：RANKL1、RANKL2、RANKL3，其中前兩種為膜結合蛋白，后一種為被分泌到胞外的可溶性蛋白。人和大鼠的RANKL分子分別包含317、316個氨基酸殘基，具有87％的同源性；人類RANKL基因位于13q14，其啟動子區(qū)包含成骨細胞分化的關鍵轉錄因子cbaf-1的活性。RANKLmRNA可在多種組織表達，以骨骼和淋巴組織中最高，在骨骼中，RANKL主要表達于骨小梁和骨髓；在骨髓基質細胞和成骨細胞均可檢測到RANKL?mRNA。2004年Ito?S等人以及國際專利申請NO.WO?03/014077都披露了RANKL的三維結構，其全部內容結合于此作為參考。各項研究表明：每一個RANKL單體包括一個夾層結構，其由兩個平面反平行β-折疊片層構成。第一個片層由β-鏈A”、A、H、C及F組成，第二個片層由B’、B、G、D及E組成，其中第一片層為內層β-片層，該片層富含疏水性氨基酸，并通過疏水作用與另外兩個RANKL相互結合，而B’、B、G、D及E鏈形成外層β-片層，該片層多為帶電及極性氨基酸，負責與受體RANK結合；每一個RANKL單體中的β-夾層結構的一個邊緣、鏈E及F包裹相鄰單體的AHCFβ-片層的內部疏水層從而形成RANKL三聚體結構。RANKL三聚體的晶體結構特征是：具有P2₁2₁2₁的空間群，晶胞參數(shù)為以及空間群R3，胞晶為其形狀就像被截平了的錐形，靠近膜的一端寬于遠端的頂點處。RANKL三聚體高底部直徑約為頂點處的直徑約為

RANK是RANKL的受體，屬于TNF受體家族，是一種I型跨膜蛋白，鼠RANK分子在破骨細胞前體細胞和成熟破骨細胞內表達量較高。RANK基因定位于18q22.1，其編碼的蛋白質在體內以跨膜蛋白型存在，其表達于單核-巨噬細胞系、破骨細胞前體細胞、T淋巴細胞、B淋巴細胞、樹突狀細胞等，表達于破骨細胞前體細胞膜表面的RANK介導RANKL的信號，發(fā)揮調節(jié)破骨細胞分化的功能。