[發明專利]一種酪氨酰tRNA 合成酶突變體的制備方法及應用

有效

• 申請號: 201310146057.8
• 申請日: 2013-04-25
• 公開（公告）號: CN103409378A
• 公開（公告）日: 2013-11-27
• 發明（設計）人: 莫煒;于敏;詹領;郎永江;張艷玲;包志宏
• 申請（專利權）人: 復旦大學
• 主分類號: C12N9/00
• 分類號: C12N9/00;C07K1/18;A61K38/53;A61P7/04
• 代理公司: 上海元一成知識產權代理事務所(普通合伙) 31268
• 代理人: 吳桂琴

技術領域

本發明屬生物技術領域，涉及一種酪氨酰tRNA?合成酶突變體的制備方法及應用；具體涉及一種酪氨酰tRNA?合成酶突變體的制備方法及其在放療、化療后輔助治療的應用。

背景技術

目前已知，氨酰?tRNA?合成酶是生命進化過程中最早出現的一類蛋白質，廣泛存在于動物、植物、細菌、病毒等各種生物體中；該類酶催化氨基酸轉移到相應的?tRNA?上，使氨基酸活化，進而參與蛋白質的合成，保證生命體的嚴謹性和多樣性。特異性氨酰?tRNA?的形成依賴于氨酰?tRNA?合成酶對氨基酸和?tRNA?的正確識別，蛋白質生物合成的特異性主要依賴?tRNA?的反密碼子與?mRNA?的密碼子正確配對；由于每一種的氨基酸與?tRNA的連接都需要專一性的氨酰?tRNA?合成酶來催化，因此，所述氨酰?tRNA?合成酶的種類與標準氨基酸的數量一樣均為?20?種；其中，

所述的氨酰?tRNA?合成酶所催化反應的反應式如下：

氨基酸?+?ATP?→?氨酰-AMP?+?PPi

氨酰-AMP?+?tRNA?→?氨酰-tRNA?+?AMP

總反應式：氨基酸?+?tRNA?+?ATP?→?氨酰-tRNA?+?AMP?+?PPi

氨基酸是通過其羧基?(-COOH)?與腺苷上的羥基?(-OH)?連接，因此，上述反應為一個酯化反應。

有研究顯示，根據序列和活性位點的結構的不同，氨酰?tRNA?合成酶可被分為兩大類：?I?類含有兩個高度保守的序列，該類酶所催化的氨酰化發生在?tRNA?上腺苷的?2'-羥基上，且酶分子通常的活性形式為單體或二聚體，包括?GluRS、GlnRS、ArgRS、CysRS、MetRS、ValRS、IleRS、LeuRS、TyrRS?和?TrpRS，其中?CysRS、MetRS、TyrRS?和?TrpRS?為同源二聚體，其余為單體；II?類含有三個高度保守的序列，該類酶所催化的氨酰化發生在?tRNA?上同一個腺苷的?3'-羥基上，且酶分子通常的活性形式為二聚體或四聚體；例外的是苯丙氨酰?tRNA?合成酶，雖被歸類于?II?類，但其催化的氨酰化發生?2'-羥基上；包括?GlyRS、AlaRS、ProRS、SerRS、ThrRS、HisRS、AspRS、AsnRS、LysRS?和?PheRS，其中?AlaRS?為同源四聚體，GlyRS?和?PheRS?異源四聚體，其余為同源二聚體。

研究還指出，幾乎所有物種中?20?中氨基酸是保守存在的，但氨酰?tRNA?合成酶及其對應的?tRNA?在進化過程中有較大的改變，酶與?tRNA?的變化是一個相互適應的共同進化的過程；該種結構上的進化使氨酰?tRNA?合成酶及其?tRNA?具有更高的種屬特異性和更新的生物功能；隨著后基因組時代的到來，氨酰?tRNA?合成酶的結構和功能成為新的研究熱點。

美國?Scripps?研究所的?Wakasugi?和?Schimmel?通過研究證明，人酪氨酰?tRNA?合成酶?(TyrRs)?能被斷裂成兩種具有不同細胞因子活性的片段：C-末端片段和?N-末端片段?(mini?TyrRs)；所述C-末端片段在結構功能上與內皮單核細胞激活肽?EMAP?II?相類似，其不僅能誘導?MPs?和?PMNs?的遷移，并能刺激?MPs產生腫瘤壞死因子和?PMNs?釋放髓過氧化物酶；但只有單獨的?C-端結構域才具有細胞因子功能，而全長的?TyrRS?則不具有。所述N-末端片段具有氨基酰化的能力，行使類似?IL-8?的細胞因子功能，能促進血管生成，行使功能主要依靠一個由?3?個氨基酸組成的模體?Glu-Leu-Arg?(ELR)，對?ELR?中的氨基酸進行點突變會導致?mini?TyrRS?的細胞因子功能喪失，且全長的?TyrRS?不具有IL-8?樣的趨化因子功能。有研究獲得了mini?TyrRS?晶體結構，并對晶體結構解析，發現?mini?TyrRS?中關鍵的?ELR?模體位于催化結構域內部的?α5?螺旋上，位于?α14?螺旋上的?Y₃₄₁?在氫鍵網絡中起到關鍵的作用，破壞此氫鍵網絡能使?α5?螺旋釋放出來，從而將?ELR?暴露在外邊，行使細胞因子活性?(Figure：Domains?and?Critical?Motifs?in?TyrRS)。

但迄今為止，尚未見有關酪氨酰tRNA?合成酶突變體的制備方法及其在放療、化療后輔助治療中應用的報道。

發明內容

本發明的目的是提供一種酪氨酰tRNA?合成酶突變體的制備方法及應用；具體涉及一種酪氨酰tRNA?合成酶突變體的制備方法及其在放療、化療后輔助治療的應用。