[發明專利]一種篩選hERG鉀離子通道激動劑和毒性檢測方法

有效

• 申請號: 201610060483.3
• 申請日: 2016-01-28
• 公開（公告）號: CN107011444B
• 公開（公告）日: 2021-11-16
• 發明（設計）人: 蔡時青;江強;李凱
• 申請（專利權）人: 中國科學院腦科學與智能技術卓越創新中心
• 主分類號: C07K19/00
• 分類號: C07K19/00;C07K14/435;C12N15/62;C12N15/85;C12N5/10;A01K67/033;A61K45/00;A61P9/06;G01N33/68
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 韋東

本發明涉及一種篩選hERG鉀離子通道激動劑和毒性檢測方法。具體而言，本發明首先涉及一種融合蛋白，含有作為該融合蛋白N端的來自線蟲ERG家族鉀離子通道UNC?103蛋白N端第1?85位氨基酸殘基之間，長75?85個氨基酸殘基的片段；hERG或其至少包含S1?S6跨膜區和環狀核苷酸結合域的片段；和作為該融合蛋白C端的來自所述UNC?103蛋白C端第590?829位氨基酸殘基之間，長220?240個氨基酸殘基的片段。還涉及編碼所述融合蛋白的多核苷酸序列，相關的轉基因線蟲，以及相關的篩選方法和應用。本發明人首次構建了一種在體的、可以識別影響hERG胞內運輸的化合物分子的篩選方法，篩選hERG抑制劑或長QT綜合癥(LQTS)相關的通道突變體功能矯正劑，為hERG毒理檢測和篩選治療LQTS藥物提供了新的途徑和方法。

技術領域

本發明涉及一種篩選hERG鉀離子通道激動劑和毒性檢測方法。

背景技術

長QT綜合癥(long QT syndrome,LQTS)是一類由心肌離子通道異常引起的心律失常疾病，表現為心肌復極化時程延長，體現在心電圖上是QT間期延長。LQTS易誘發尖端扭轉型室性心動過速(torsades de pointes，TdP)，從而導致心悸、暈厥、甚至猝死。LQTS可分為先天性和獲得性兩種。先天性LQTS是由基因突變引起，突變主要發生在KCNQ1、KCNH2(編碼hERG鉀離子通道)和SCN5A等離子通道基因上。hERG通道基因突變導致II型LQTS(LQTS2)，占總LQTS發生率的45％左右。獲得性LQTS主要指由藥物引起的可逆性QT間期延長，研究表明大多數藥物是通過抑制hERG鉀離子通道從而誘發LQTS。目前LQTS病人的治療主要依賴于使用β阻斷劑，病情嚴重的需要植入心臟起搏器或進行左頸胸交感神經節切除術。然而，β阻斷劑只對部分病人有效，而植入心臟起搏器和左頸胸交感神經節切除術對病人造成創傷，影響病人生活質量。鑒于LOTS主要是由于基因突變使離子通道功能異常導致的，小分子化合直接修復突變體通道的功能將會是一種非常有效和安全的治療手段。

hERG鉀離子通道介導心臟快速延遲整流鉀電流(I_kr)，調控心肌細胞的復極化過程〔Warmke,J.W.Ganetzky,B.A family of potassium channel genes related to eag inDrosophila and mammals.Proc Natl Acad Sci U S A 91,3438-3442(1994)〕。先天性基因突變或者一些藥物可抑制hERG鉀離子通道功能，導致Ⅱ型LQTS〔Curran,M.E.et al.Amolecular basis for cardiac arrhythmia:HERG mutations cause long QTsyndrome.Cell 80,795-803(1995)；Sanguinetti,M.C.,Jiang,C.,Curran,M.E.Keating,M.T.A mechanistic link between an inherited and an acquired cardiacarrhythmia:HERG encodes the IKr potassium channel.Cell 81,299-307(1995)；Trudeau,M.C.,Warmke,J.W.,Ganetzky,B.Robertson,G.A.HERG,a human inwardrectifier in the voltage-gated potassium channel family.Science 269,92-95(1995)；Abbott,G.W.et al.MiRP1forms IKr potassium channels with HERG and isassociated with cardiac arrhythmia.Cell 97,175-187(1999)；Vandenberg,J.I.etal.hERG K(+)channels:structure,function,and clinical significance.Physiol Rev92,1393-1478〕。LQTS是一種心律失常類疾病，臨床表現為心慌、昏厥、抽搐甚至猝死。許多化合物都會影響hERG通道功能進而導致LQTS。這些化合物根據作用機制可以分為兩類：阻斷細胞膜上hERG通道功能的阻斷劑和抑制hERG胞內運輸的抑制劑；從上世紀九十年代末至今，有若干臨床藥物因為其對hERG通道的影響而被撤出市場；目前，新藥開發都需要進行hERG藥理檢測以評估該化合物對心臟的副作用〔Vandenberg,J.I.et al.hERG K(+)channels:structure,function,and clinical significance.Physiol Rev 92,1393-1478〕。