[發明專利]NRF2蛋白在制備用于調節生物節律的藥物中的應用

在審

• 申請號: 202010200520.2
• 申請日: 2020-03-20
• 公開（公告）號: CN111358936A
• 公開（公告）日: 2020-07-03
• 發明（設計）人: 陳海龍;曲麗娜;李瑩輝;呂柯;費俊龍;冀國華;元艷宏;盧亮;梁峰吉;李鎧
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍63919部隊
• 主分類號: A61K38/16
• 分類號: A61K38/16;A61K38/05;A61P43/00;A61P9/00;A61P11/00;A61P37/02;A61P5/00;A61P25/28
• 代理公司: 北京科億知識產權代理事務所(普通合伙) 11350
• 代理人: 湯東鳳

本發明公開了NRF2蛋白在制備用于調節生物節律的藥物中的應用，NRF2激動劑為硼替佐米。本發明的有益效果為：可實現對生物節律的快速調節和無干擾調節，具體為：1)通過直接激活NRF2蛋白，使NRF2快速進入細胞核發揮作用，避開了“增加NRF2含量”這種“DNA?mRNA?蛋白”過程的慢速調節途徑；2)通過促進NRF2蛋白與生物節律相關基因的結合，直接增加生物節律蛋白的含量，從而快速調節生物節律，避開了“通過生物節律反饋蛋白間接增加生物節律蛋白含量”這種慢速調節途徑；也避開了生物節律反饋蛋白對生物節律蛋白含量的干擾。

技術領域

本發明涉及調節生物節律技術領域，具體涉及NRF2蛋白在制備用于調節生物節律的藥物中的應用。

背景技術

生物節律是機體內從分子、細胞、器官、系統以及行為等各種不同水平表現出的按一定時間順序、周而復始的生命活動現象。生物節律廣泛調控著各種生理功能，如體溫、心血管活動、呼吸、免疫反應、激素分泌、行為、認知功能等。

生物節律的核心機制是生物節律基因的轉錄和轉錄后調控所形成的分子振蕩。CLOCK、 BMAL1蛋白是生物節律的分子標志和核心。節律基因啟動后，經轉錄翻譯生成相應的蛋白質，當蛋白質濃度達一定程度后，反饋作用于基因啟動子，使其濃度呈現24h周期振蕩。

節律基因轉錄的自激振蕩由多個反饋環組成，其中有2個環路最重要，如圖1所示：

(1)CLOCK和BMAL1蛋白形成異二聚體，結合到節律基因PER1-3和CRY1/2基因，從而激活其基因轉錄。PER和CRY系列蛋白從胞漿轉移至胞核，與CLOCK和/或BMAL1作用，抑制CLOCK-BMAL1的活性，從而抑制PER1-3和CRY1/2的轉錄。

(2)CLOCK-BMAL1同時也激活孤兒核受體REV-ERBα轉錄，其表達蛋白REV-ERBα可與Bmal1基因結合，阻遏BMAL1的轉錄。

基因轉錄和蛋白入核需要一定時間，使節律分子振蕩的周期正好維持在24h左右。這種分子振蕩不但PER1-3、CRY1/2的表達呈現生物節律，而且使CLOCK-BMAL1異二聚體的轉錄活性也具有節律特征。

NRF2蛋白可間接調節機體CLOCK-BMAL1的表達。NRF2蛋白是細胞氧化應激的主要調節因子。正常情況下，NRF2存在于細胞胞漿中并維持在較低水平。其中，Kelch-like ECH-associated protein 1(KEAP1)與NRF2結合誘導其發生降解，因此NRF2處于失活狀態。在氧化應激條件下，KEAP1發生氧化，導致其與NRF2解離，解除了對NRF2的降解，使NRF2 在胞漿內累積進而轉入細胞核。在其它輔助活化蛋白的協助下，NRF2與II相酶和抗氧化酶基因結合，啟動這些酶基因的表達，最終降低細胞內ROS水平以改善脂質過氧化等氧化損傷。氧化應激除了促使NRF2與KEAP1的解離，還可誘導PKC、MAPK、PI3K/AKT、CK2等多種激酶對NRF2的磷酸化而使其入核并激活，如圖2所示。NRF2能夠誘導超過250個基因的表達。

研究表明，上述CLOCK-BMAL1反饋環中的重要環節——REV-ERBα基因存在著NRF2調控序列。目前已發現，NRF2可通過影響REV-ERBα和CRY2而間接調節CLOCK、BMAL1含量。

而NRF2蛋白可間接調節生物節律：NRF2蛋白與生物節律反饋因子REV、ROR、PER、CRY 等對應的基因Rev、Ror、Per、Cry結合，改變REV、ROR、PER、CRY在細胞核的表達，從而改變它們的含量。這些因子出核后，與節律蛋白CLOCK、BMAL1對應的基因Clock、Bmal1相關結合，改變節律蛋白CLOCK、BMAL1在細胞核的表達，從而改變CLOCK、BMAL1蛋白的含量，進而改變生物節律，如圖3所示。

但現有技術也存在生物節律調節技術反應速度慢、易受干擾的缺點。