[發明專利]USP33作為用藥靶標在制備藥物中的用途

有效

• 申請號: 201910252833.X
• 申請日: 2019-03-29
• 公開（公告）號: CN111748531B
• 公開（公告）日: 2022-04-26
• 發明（設計）人: 趙永良;牛凱峰;方洪波;魏迪
• 申請（專利權）人: 中國科學院北京基因組研究所（國家生物信息中心）
• 主分類號: C12N9/00
• 分類號: C12N9/00;G01N33/573;A61K38/48;A61K38/53;A61K45/00;A61P3/00;A61P9/00;A61P25/28;A61P31/12;A61P35/00
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司 11002
• 代理人: 王文君;陳征

本發明提供了USP33作為用藥靶標在制備藥物中的用途，屬于蛋白質工程領域。本發明利用免疫共沉淀和質譜分析技術發現了與Parkin有相互作用的去泛素化酶USP33，進而發現USP33定位于線粒體外膜，能夠去泛素化修飾E3連接酶Parkin。敲低USP33會促進Parkin轉位到線粒體上，從而增強線粒體自噬去除損傷的線粒體，證實了USP33通過影響Parkin的去泛素化來調控線粒體自噬，USP33敲低能夠抑制MPTP處理下神經細胞的凋亡，USP33可作為用藥靶標用以制備藥物，具有很好的應用潛力和價值。

技術領域

本發明屬于蛋白質工程領域，具體地說，涉及USP33作為用藥靶標在制備藥物中的用途。

背景技術

USP33(VDU1)是去泛素化酶，有942個氨基酸，分子大小在107kD，能夠去除底物上的泛素分子，還能以pVHL(von Hippel–Lindau(VHL)disease的突變蛋白)依賴的方式被泛素化。結構生物學揭示：在N端含有ZnF UBP結構，類似的結構在去泛素化酶HDAC6中也被發現，C端有DUSP結構。ZnF UBP結構有三個鋅離子，USP33的221位精氨酸突變會影響與泛素分子75位甘氨酸的結合。USP33至少有三個變體，變體1是全長，有25個外顯子；變體2缺失外顯子2，翻譯是從缺31個氨基酸的外顯子3的起始密碼子開始；變體3是外顯子15有可變剪切，外顯子22之后被剪切掉。三個變體在內質網中都有分布，其中變體3也分布于高爾基體上。在細胞中，E3泛素連接酶β-TrCP能夠泛素化USP33促進其泛素化降解，在這一過程中USP33的DSG(XX)_2+n結構是不可或缺的。

目前較多的報道是USP33與癌癥的發生有密切關系，在對結腸癌病人的組織切片分析后發現USP33在結腸癌中表達量低，提示腫瘤的轉移能力更強。在SDF-1誘導刺激下，β-arrestin2蛋白與USP33結合，抑制β-arrestin2的泛素化水平，但不影響蛋白水平，進一步抑制CXCR4的內吞過程，USP33的低表達使ERK持續活化，進而影響了直腸癌的發生發展。在乳腺癌、肺癌和結直腸癌中，USP33參與調控Slit-Robo途徑。神經導向因子Slit是一種分泌性糖蛋白，可以抑制由趨化因子SDF誘導的白細胞趨化性與腫瘤血管的發生，USP33通過調控Slit蛋白的活性抑制腫瘤的遷移，同時通過抑制Robo1的泛素化，穩定其蛋白水平，對于腫瘤遷移中Slit蛋白的抑制是必需的。最近也有研究表明MicroRNA-365也通過下調USP33-Slit2-Robo1途徑促進了肺癌的增殖。

USP33在大腦中有廣泛分布，Slit蛋白的缺失容易導致交叉神經元軸突和縱行傳導路軸突在中樞神經中線處異常聚集，Slit-Robo途徑在介導軸突生長方向和投射通路形成中有重要的作用。USP33與Robo1有相互作用，敲低USP33會引起小鼠胚胎DiI標記的軸突跨越中線障礙，類似于Slit1/Slit2/Slit3突變的小鼠表型，表明USP33在軸突引導的發育過程有重要的作用。

USP33在細胞周期調控中的作用。中心體蛋白CP110能夠調節中心體的復制，抑制中心體延長，過度表達CP110能夠導致中心體的過度復制和纖毛發生。在S時期和G2/M時期USP33位于中心體上，并與CP110有相互作用，能夠移除CP110的泛素分子并穩定蛋白，促進中心體的復制和有絲分裂，進一步調控細胞周期。