[發明專利]文昌魚富含亮氨酸蛋白ALM基因及其應用

有效

• 申請號: 201010234879.8
• 申請日: 2010-07-23
• 公開（公告）號: CN101914545A
• 公開（公告）日: 2010-12-15
• 發明（設計）人: 徐安龍;黃功華;鄭婷婷;韓燕;元少春;董美玲
• 申請（專利權）人: 中山大學
• 主分類號: C12N15/12
• 分類號: C12N15/12;C12N15/70;C07K14/46;A61K38/17;A61P31/00
• 代理公司: 廣州新諾專利商標事務所有限公司 44100
• 代理人: 華輝

技術領域

本發明涉及文昌魚富含亮氨酸蛋白ALM基因及其編碼的蛋白ALM，以及該蛋白在制備治療感染性疾病藥物中的應用。

背景技術

文昌魚(Branchiostoma?Japonicum)屬于脊索動物門(Chordate)，頭索動物亞門(Cephalochordate)，是脊椎動物“姐妹群”(Sister?Group)頭索動物亞門的代表動物，其形態與脊椎動物相似，具有脊椎動物的一些共同特征。大量數據表明，現存的文昌魚雖然不是現代脊椎動物的直接祖先，但是它和脊椎動物的直接祖先相似，在從無脊椎動物到脊椎動物的進化過程中，具有非常重要的位置。文昌魚獨特的進化地位使其成為人們研究免疫學的一個重要對象，近年來的研究已經發現了不少具有重要意義的免疫基因。

作為蛋白質的一個重要組分，氨基酸的重復越來越引起人們的重視，尤其是真核生物的蛋白質。人們第一次認識那種重復結構是在富含亮氨酸的α2-糖蛋白中，因此被命名為富含亮氨酸的結構重復(Leucine-Rich?repeat，LRR)。自那以后，人們陸續發現越來越多的具有不同功能的蛋白質也存在這種LRR結構。LRR通常由20-29個氨基酸且含有保守的11個氨基酸的基本序列所構成，這11個氨基酸的基本序列是L**L*L**N(C)*L(*可以是任何氨基酸，L的位置也可以為亮氨酸、纈氨酸、異亮氨酸和苯丙氨酸，N可以為天冬酰胺、絲氨酸、蘇氨酸或半胱氨酸，C為絲氨酸和半胱氨酸)。除了這11個氨基酸外，其他的氨基酸表現屢可變。第一個LRRs的三維晶體結構是在核糖酶抑制劑中發現的，LRRs在整個蛋白中是一種結構單元，每一個單元由一個β鏈以一個環與α螺旋相接，這種結構使得所有鏈都螺旋圍繞著公共軸旋轉而呈現平行結構，從而最終形成了非球形的馬蹄結構，該結構內部為平行的β折疊，外部則為螺旋結構。

LRR參與許多重要的生命活動，如激素-受體的的相互作用、酶的抑制、細胞粘附和細胞內的交通。近來研究也證實LRR蛋白參與早期哺乳動物的發育、神經的發育、細胞的極化、基因表達的調節和細胞凋亡。研究還顯示：LRR結構域對細胞骨架的形態和運動起著十分重要的作用。在以上所有的功能中，LRR結構域都可能是通過介導細胞與細胞間的相互作用來實現。除了提供細胞與細胞間的相互作用外，這種重復結構還有利于快速產生新的突變，如植物的抗病和細菌的毒力，因為其進化非常快。研究顯示，一系列的人類疾病與編碼含LRR的蛋白的基因突變有關。這種突變至今報道的主要有兩種類型：典型的和核糖酶抑制劑型。這些突變很可能影響其與配體親和性的改變或不同蛋白的其他結構域的相互作用，有時還可能引起功能的喪失，這些規律對引導我們進行藥物設計和治療疾病具有重要的參考價值。

植物基因組水平上存在的大量抗病基因(Resistance?Gene，R基因)可使之在生長發育過程中抵抗病原微生物的侵染。R基因同病原微生物的致病基因存在著基因對基因(Gene?for?Gene)的遺傳學關系。目前已從11種植物中克隆了30余個R基因，這些基因絕大多數編碼了植物信號傳導途徑的相關蛋白。在上述克隆的R基因中，至少有25個屬于帶有富含亮氨酸的重復序列和核苷酸結合位點(LRR-NBS)的基因家族。LRR-NBS類抗病基因作為植物抗病基因中分布最廣和數量最大的一個基因家族，其作用日益受到人們關注。擬南芥測序計劃完成后，分析它的基因組，發現其中有近200個NBS-LRR類抗病基因。研究表明，LRR結構域與直接或間接的病原相互識別有關。有證據支持單一的LRR的氨基酸空間結構可以參與蛋白質識別。