[發(fā)明專利]防御素及其在制備修復損傷神經(jīng)藥物中的應用

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410421409.0
• 申請日: 2014-08-25
• 公開（公告）號: CN104447974B
• 公開（公告）日: 2018-08-14
• 發(fā)明（設計）人: 胡贊民;徐海林;陳宇紅;白麗莉;徐春歸;范成明
• 申請（專利權）人: 中國科學院遺傳與發(fā)育生物學研究所;北京大學人民醫(yī)院
• 主分類號: C07K14/47
• 分類號: C07K14/47;C12N15/12;A61K38/17;A61K48/00;A61P25/00
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 張瑩

本發(fā)明利用小球藻表達了改造的兔防御素NP?1(mNP?1)，在小球藻中表達的防御素對神經(jīng)損傷具有修復功能。本發(fā)明的結(jié)果可應用于制備修復神經(jīng)損傷藥物。

技術領域

本發(fā)明涉及防御素及其在制備修復損傷神經(jīng)藥物中的應用。具體地，涉及利用小球藻生產(chǎn)的防御素mNP-1，及其在制備修復損傷神經(jīng)藥物中的應用。

背景技術

防御素的結(jié)構特點及分類

防御素是一類廣泛存在于動物、植物和人類體內(nèi)具有微生物抗性的陽離子小肽。防御素一般由29-54個氨基酸組成，分子量為3-6KD。在結(jié)構上具有以下共同特點：(1)帶正電荷，(2)富含精氨酸，(3)具有一定數(shù)目的保守的半胱氨酸，(4)通過半胱氨酸分子形成分子內(nèi)二硫鍵，使肽環(huán)合形成反向平行的β片層結(jié)構。自1985年美國加里福尼亞大學Lehrer教授對其命名以來(Selsted et al.，1985)，受到國內(nèi)外科學家的廣泛關注。根據(jù)分子大小、結(jié)構與功能的差異，可將防御素大致分為四類：α防御素、β防御素、昆蟲防御素與植物防御素。基于半胱氨酸殘基的間距和二硫鍵的形式，哺乳動物的防御素可分為三類：α防御素、β防御素和θ防御素。哺乳動物的防御素由18-42個氨基酸組成，其中6個保守的半胱氨酸形成了3對二硫鍵，使肽鏈折疊成β片層結(jié)構。α防御素由29-36個氨基酸組成，二硫鍵的連接方式為1-6、2-4、3-5；β防御素由38-42個氨基酸組成，二硫鍵的連接方式為1-5、2-4、3-6，β防御素中還有一個脯氨酸和甘氨酸；1999年從非人靈長類恒河猴中發(fā)現(xiàn)了新的一類防御素——由18個氨基酸殘基組成的環(huán)狀θ防御素，它們是由兩個不同的截短的α防御素類肽連接而成。

防御素在人體中廣泛分布，人體中α防御素有6種，其中4種即HNP1-4主要產(chǎn)生于粒細胞，2種HD5-6主要產(chǎn)生于潘氏細胞；人類基因組有28 個β-防御素基因，在人類和鼠類已經(jīng)鑒定出超過35個β-防御素基因。防御素的表達與病原體的入侵是緊密相關的，例如在透析病人的腹腔中同時發(fā)現(xiàn)有α防御素與β防御素，又如細菌性腦膜炎患兒的腦脊髓液中防御素的濃度比非細菌性腦膜炎高150倍。眼內(nèi)防御素的表達研究表明，防御素在淚液中的含量與感染時的表達不同。研究表明防御素在人體防病抗病中起著非常重要的作用。

到目前為止，分離到的兔防御素有9種，其中7種為α防御素：NP-1，NP-2，NP-3a，NP-3b，NP-4，NP-5和Corticostatin VI，產(chǎn)生于粒細胞。另外2個兔防御素：RK-1和RK-2，產(chǎn)生于兔腎細胞。兔防御素NP-1比人防御素HNP-1的抗菌活性強5～10倍，兩者間的這一明顯差異被歸結(jié)為它們的分子凈電荷性質(zhì)：在NP-1分子中含有9個凈正電荷，而在HNP-1分子中僅含有3個凈正電荷。目前，從生物體中分離到的防御素已達30多種，其中兔防御素(NetrophilePeptide-1，NP-1)的抗性譜最廣。兔防御素NP-1由33個氨基酸組成，屬于α-防御素，有6個半胱氨酸，它們形成3個二硫鍵，連接位置分別為1-6，2-4，3-5(Ganz，1989)。它對梅毒螺旋體、很多革蘭氏陽性菌、革蘭氏陰性菌、真菌和病毒有顯著的抑制或毒殺效應。

防御素除了直接的抗菌活性外，還具有免疫調(diào)節(jié)作用，防御素可選擇性聚集單核細胞，T淋巴細胞，樹突狀細胞和肥大細胞趨化到炎癥部位以促進適應性免疫(Territo etal.，1989；Chertov et al.，1996；Yang et al.，1999；Niyonsaba et al.，2002)。此外，防御素還能誘導腹腔肥大細胞釋放組胺和提高巨噬細胞的吞噬作用(Befus et al.，1999；Fleischmann et al.，1985；Ichinose et al.，1996)。抗炎癥的特性已被歸因于防御素，如抑制多核型白細胞甲酰肽受體介導的炎癥和結(jié)合細菌內(nèi)毒素(Grutkoski et al.，2003；Motzkus et al.，2006)。此外，防御素可誘導成纖維細胞和上皮細胞的增殖以促進傷口的修復(Murphy et al.，1993；Aarbiou et al.，2002，2004)。

防御素抗微生物機理