[發明專利]一種文昌魚細胞內信號傳導蛋白及其表達基因與應用

無效

• 申請號: 201210441929.9
• 申請日: 2012-11-07
• 公開（公告）號: CN102911944A
• 公開（公告）日: 2013-02-06
• 發明（設計）人: 馮力駿;張妍;孔雨;張長青;閆杰;王建峰;劉歡歡;荊韌威;李開霖;劉凱興;董璇
• 申請（專利權）人: 山東大學
• 主分類號: C12N15/12
• 分類號: C12N15/12;C12N15/63;C12N1/21;C07K14/435;A61K48/00;A61P31/04;C12R1/19
• 代理公司: 濟南金迪知識產權代理有限公司 37219
• 代理人: 王緒銀

技術領域

本發明涉及一種文昌魚細胞內信號傳導蛋白及其表達基因與應用，特別是一種海洋模式生物文昌魚細胞內信號傳導蛋白BbSmad2/3及其表達基因與應用，屬于基因工程技術領域。

背景技術

Smads蛋白是近年發現的細胞內信號傳導蛋白，它在將TGF-β信號從細胞表面受體傳導至細胞核的過程中起到關鍵性作用。轉化生長因子(TGF-β)是由一類結構和功能相關的多肽生長因子亞家族組成，廣泛存在于各種生物中，具有廣泛的生物學功能，如調節細胞增殖、分化、遷移、粘附，參與早期胚胎發生和器官發育，促進細胞外基質形成，創傷修復、骨的形成和重建等，另外在調節免疫和內分泌方面也起著重要的作用。TGF-β作為配體形成的受體復合物，激活Smads進入核內，共同激活或抑制它們調節的靶基因的轉錄。有目的地調控和干預Smad信號轉導途徑，有助于促進對創傷愈合與胚胎發育的理解，加深對腫瘤發生、發展的認識等。

Smad家族成員有3種：受體活化型或通路限制型Smad（receptor-associated?Smads，R-Smad)，共同通路型Smad（co-operating?Smads，Co-Smads)和抑制型Smad（inhibitory?Smads，I-Smads）。

R-Smad包括BMP下游的Smad1、Smad5、Smad8和TGFβ及activin下游的Smad2和Smad3。他們都包含2個保守的Mad結構域（Mad-homology，MH），位于N-端的MH1?domain和C-端的MH2domain，并通過連接區形成球狀結構。MH1是小DNA結合域，MH2負責與受體結合、反式激活及同聚化/異聚化。位于MH1和MH2之間可變的連接區富含Pro并具有serine/threonine磷酸化潛能。R-Smad通過TβRI的磷酸化主要發生在C端保守的SS(M/V)S?motif中的2個絲氨酸中。R-Smad通過膜集合胞質蛋白SARA（Smad?Anchor?for?Receptor?Activation）聚集到TβRI。未被磷酸化的R-Smad被SARA或endofin運回細胞質中。通過TβRI的磷酸化，R-Smad與Co-Smad，如Smad4形成異構復合物。TGFβ家族受體下游的Smad通路中Co-Smad作為聚集點，使R-Smad復合化。R-Smad/Smad4復合物通過胞質蛋白importin定位到細胞核中。復合物作為轉錄因子直接或通過其他DNA結合蛋白結合到DNA上。一旦進入細胞核，磷酸化的R-Smad/Co-Smad復合物通過MH1結構域與DNA上的SBEs(Smad-binding?elements)結合。Smad3/Smad4通過5bp序列(CAGAC)結合到DNA上,而Smad4、Smad1、Smad5和Smad8則識別不同的富含GC的基序。盡管Smad復合物與DNA的結合力很低，但對Smad靶基因的轉錄激活是必須的；這就需要與其他轉錄因子的額外相互作用形成大的轉錄復合物從而與染色質具有較強的附著力。Smad2的MH1中的30個氨基酸的插入片段使其不能結合到DNA上。Smad2需要Fast家族的核DNA結合蛋白與DNA結合，并通過Smad4的輔助激活轉錄以應答TGFβ和activin。利用生物信息學手段我們在文昌魚中找到一種R-Smad；而在脊椎動物的該通路中通常具有2個R-Smad（Smad2和Smad3），分工更細。我們對上述基因進行了分離，并發現細菌沖擊后Bb-Smad2基因轉錄發生上調，這說明TGFβ-SMAD信號通路很可能參與了免疫應答。

文昌魚既具有脊椎動物的基本特征，又具有許多無脊椎動物的特征。深入開展文昌魚免疫系統的研究不僅有助于闡明脊椎動物和人類免疫性的起源和進化，更可以與其它海洋生物進行縱向比較，幫助找到海洋生物特異的防御機制，認識和闡明海水養殖動物免疫防御機制對病原感染應答的規律，為海水養殖動物的病害控制提供解決方法，為病害的免疫防治技術提供理論依據。從而為我國海水養殖業的健康、持續發展提供有力的保障和促進。

發明內容

本發明針對現有技術的不足，提供一種文昌魚細胞內信號傳導蛋白及其表達基因與應用。

術語說明

1.PCR技術：鏈式聚合酶反應，利用DNA聚合酶，模板，引物以及dNTP進行體外擴增特定DNA片段的技術。

2.CDD分析軟件：NCBI網站上提供的一種用來推測和分析特定氨基酸序列形成的結構域信息的軟件。

本發明的技術方案如下：