[發明專利]一種天然哺乳動物尿酸酶制備方法

有效

• 申請號: 201410015218.4
• 申請日: 2014-01-10
• 公開（公告）號: CN103756983A
• 公開（公告）日: 2014-04-30
• 發明（設計）人: 張淳;范開;馮尚彩;劉兆明
• 申請（專利權）人: 臨沂大學
• 主分類號: C12N9/06
• 分類號: C12N9/06
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種天然哺乳動物尿酸酶制備方法，屬生物工程和酶制劑技術領域。

背景技術

尿酸酶(EC1.7.3.3.，Uricase)是嘌呤代謝過程中存在的一種氧化酶，在氧氣存在的情況下它能催化尿酸生成過氧化氫和5-羥基異尿酸，后者在水中會自發轉化為尿囊素并放出二氧化碳。尿酸酶蛋白廣泛存在于微生物(芽孢桿菌、曲霉菌)(Bayol?A，Capdevielle?J，Malazzi?P，et?al.Biotechnol?Appl?Biochem.2002.36(Pt1)：21-31.)、植物(豆類植物)(Lucas?K，Boland?MJ，Schubert?KR.Arch?Biochem?Biophys.1983.226(1)：190-197.)及動物(哺乳動物、兩棲動物)(Varela-Echavarria?A，Montes?de?Oca-Luna?R，Barrera-Saldana?HA.FASEB?J.1988.2(15)：3092-3096.)中。晶體衍射結果表明活性尿酸酶是由四個結構相同的尿酸酶單體非共價締合而成的同源四聚體：首先兩個單體蛋白彼此頭尾相連形成環狀二聚體；之后兩個環狀二聚體上下重疊形成四聚體(Gabison?L，Chiadmi?M，El?Hajji?M，et?al.Acta?Crystallogr?D?Biol?Crystallogr.2010.66(Pt6)：714-724.)。在多種哺乳動物(小鼠、大鼠、豬、犬、羊或兔)肝臟中發現了活性尿酸酶蛋白。尿酸酶以天然結晶的形式存在于哺乳動物肝臟過氧化物酶體中，是過氧化物酶體擬核的主要組成部分；尿酸酶蛋白在核糖體內翻譯后，需經復雜的定向轉運過程進入過氧化物酶體(Goldman?BM，Blobel?G.?Proc?Natl?Acad?Sci?USA.1978.75(10)：5066-5070.)，并在此過程中逐漸聚集結晶，起到降解尿酸和支撐擬核骨架的雙重作用(Antonenkov?VD，Grunau?S，Ohlmeier?S，et?al.Antioxid?Redox?Signal.2010.13(4)：525-537.)，但該形式尿酸酶翻譯后轉運和聚集機制及其他生物學功能至今未知。

高尿酸血癥是人體內嘌呤代謝紊亂導致的代謝類疾病，而痛風則是由慢性高尿酸血癥進一步發展而形成的因尿酸結晶沉積到腎臟、關節和軟組織導致的慢性疾病(Choi?HK，Mount?DB，Reginato?AM.Ann?Intern?Med.2005.143(7)：499-516.)。本質上，高尿酸血癥是人在進化過程中由于尿酸酶基因突變失活而引起的，突變在人尿酸酶基因編碼序列中引入提前終止密碼子，人類因此而不能自身合成活性尿酸酶，從而導致嘌呤分解代謝終止于尿酸(Christen?P，Peacock?WC，Christen?AE，et?al.EurJ?Biochem.1970.12(1)：3-5.)。其他哺乳動物體內均存在活性尿酸酶，它可將溶解性低的尿酸鹽轉變為易溶的尿囊素(Shnitka?TK.J?Ultrastruct?Res.1966.16(5)：598-625.)，由腎臟更有效的排泄。目前國內無任何尿酸酶類藥物上市，國際上已上市的尿酸酶類藥物有1975年法國批準上市的天然提取Aspergillus?flavus來源尿酸酶(Uricozyme)(Patte?C，Sakiroglu?C，Ansoborlo?S，et?al.Ann?Oncol.2002.13(5)：789-795.)、2002年FDA批準上市的重組Aspergillus?flavus來源尿酸酶(Rasburicase)(Cammalleri?L，Malaguamera?M.Int?J?Med?Sci.2007.4(2)：83-93.)和2010年FDA批準上市的PEG修飾重組豬源尿酸酶(Pegloticase)(Schlesinger?N，Yasothan?U，Kirkpatrick?P.Nat?Rev?Drug?Discov.2011.10(1)：17-18.)。Uricozyme和Rasburicase僅可用于腫瘤化療引起的急性高尿酸血癥的短期治療，其療效較別嘌呤醇顯著(Goldman?SC，Holcenberg?JS，Finklestein?JZ，et?al.Blood.2001.97(10)：2998-3003.)，然而，由于微生物來源尿酸酶與推測出的人尿酸酶的同源性低于40％，多次給藥后病人體內極易產生抗體(Pui?CH，Mahmoud?HH，Wiley?JM，et?al.J?Clin?Oncol.2001.19(3)：697-704.)，無法用于慢性痛風的長期治療。Pegloticase未修飾蛋白基因來源于豬，因其與人尿酸酶的同源性高于90％，免疫原性低，經PEG長效化修飾后，可用于慢性高尿酸血癥和痛風的長期治療，具有快速消融痛風石的獨特功效。