[發(fā)明專利]NFE2L1的截短蛋白及其應(yīng)用

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010538988.2
• 申請(qǐng)日: 2020-06-13
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111647063B
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-07-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 邱露;高艷鋒;祁元明
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 鄭州大學(xué)
• 主分類號(hào): C07K14/47
• 分類號(hào): C07K14/47;C12N15/12;C12N15/85;C12N5/10;A61K38/17;A61P35/00
• 代理公司: 鄭州亦鼎知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 41188
• 代理人: 張夏謙

本發(fā)明涉及對(duì)轉(zhuǎn)錄因子NFE2L1的截短蛋白的原創(chuàng)性發(fā)現(xiàn)及應(yīng)用。本發(fā)明中發(fā)現(xiàn)的截短蛋白序列如SEQ ID NO.1所示，其具有抑制腫瘤生長(zhǎng)的作用。

技術(shù)領(lǐng)域：

本發(fā)明屬于生物醫(yī)學(xué)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種NFE2L1的不依賴其轉(zhuǎn)錄因子活性的截短蛋白及其在腫瘤等相關(guān)疾病方面的應(yīng)用等。

背景技術(shù)：

氧化應(yīng)激與抗氧化系統(tǒng)構(gòu)成的氧化還原穩(wěn)態(tài)是維持正常生理穩(wěn)態(tài)的必要前提，氧化還原穩(wěn)態(tài)失衡造成的長(zhǎng)期氧化損傷是導(dǎo)致多種慢性系統(tǒng)性疾病(如慢性炎癥、糖尿病、肥胖、神經(jīng)退行性疾病、衰老、腫瘤等)發(fā)生的原因。帽-環(huán)-堿性亮氨酸拉鏈(cap’n’collarbasic-leucine zipper，CNC-bZIP)轉(zhuǎn)錄因子家族是目前已知的真核生物中功能最強(qiáng)的調(diào)控細(xì)胞內(nèi)氧化還原穩(wěn)態(tài)的轉(zhuǎn)錄因子群；哺乳動(dòng)物CNC-bZIP轉(zhuǎn)錄因子的6個(gè)成員中，核因子紅細(xì)胞因子2相似因子1(NFE2L1/Nrf1)是蛋白亞型最多、調(diào)控方式最復(fù)雜的成員，并且是在小鼠中敲除會(huì)致死的抗氧化轉(zhuǎn)錄激活因子。

人類NFE2L1基因包含7個(gè)外顯子、23個(gè)轉(zhuǎn)錄本，其蛋白主要有亞型TCF11、Nrf1α等，全長(zhǎng)NFE2L1蛋白約120-140kDa，氨基酸共772個(gè)。分析NFE2L1蛋白分子結(jié)構(gòu)與功能特征，NFE2L1蛋白含有DNA結(jié)合區(qū)域(DBD)、C端區(qū)域(CTD)等主要的功能結(jié)構(gòu)區(qū)域。

人NFE2L1的DBD結(jié)構(gòu)域是其進(jìn)入細(xì)胞核和與DNA結(jié)合的必須結(jié)構(gòu)域，是NFE2L1蛋白執(zhí)行轉(zhuǎn)錄因子功能的必要前提，包含CNC結(jié)構(gòu)和bZIP結(jié)構(gòu)，是NFE2L1蛋白與sMAF蛋白形成異源二聚體相互結(jié)合的區(qū)域，通過(guò)小MAF蛋白間接的結(jié)合在DNA上執(zhí)行轉(zhuǎn)錄因子功能，bZIP結(jié)構(gòu)域是bZIP家族特有的氨基酸特征序列，bZIP家族蛋白可以通過(guò)bZIP結(jié)構(gòu)域形成同源或異源二聚體，并且是蛋白進(jìn)入細(xì)胞核所必須的結(jié)構(gòu)；CTD結(jié)構(gòu)域是NFE2L1蛋白的C末端跨膜結(jié)構(gòu)域，CTD結(jié)構(gòu)域缺失的NFE2L1蛋白轉(zhuǎn)錄活性增強(qiáng)表明其可能對(duì)NFE2L1具有負(fù)調(diào)控作用。

NFE2L1基因在人類各組織器官中普遍表達(dá)且對(duì)環(huán)境因素十分敏感，輻射、營(yíng)養(yǎng)、代謝產(chǎn)物、各種藥物或重金屬的氧化刺激乃至環(huán)境溫度都能引起NFE2L1基因的差異表達(dá)。NFE2L1的分子功能涉及調(diào)控氧化還原穩(wěn)態(tài)、糖脂代謝穩(wěn)態(tài)、蛋白質(zhì)周轉(zhuǎn)，生理功能涉及抗氧化解毒、細(xì)胞增殖與凋亡、組織器官發(fā)育與功能特化、癌癥發(fā)生、炎癥反應(yīng)和免疫應(yīng)答等，其在慢性系統(tǒng)性疾病如慢性炎癥、癌癥、糖尿病、肥胖、神經(jīng)退行性疾病等疾病中的功能提示該蛋白具有潛在的臨床應(yīng)用價(jià)值。然而由于轉(zhuǎn)錄因子直接調(diào)控大量下游基因表達(dá)，涉及到的生物學(xué)功能廣泛，往往不能作為臨床應(yīng)用研究的靶標(biāo)分子。同樣，單純對(duì)NFE2L1的過(guò)表達(dá)或敲低(激活或抑制)都會(huì)引起系統(tǒng)性疾病的發(fā)生，如組織器官發(fā)育不良、神經(jīng)退行性疾病、糖尿病等。

已有的NFE2L1蛋白修飾切割調(diào)控理論、多亞型模型等分子理論模型都基于其抗氧化轉(zhuǎn)錄因子功能，在可查閱范圍未見(jiàn)對(duì)NFE2L1可能存在的非轉(zhuǎn)錄因子功能的研究。

發(fā)明內(nèi)容：

在本專利中，我們獨(dú)辟蹊徑，通過(guò)構(gòu)建無(wú)轉(zhuǎn)錄因子活性的NFE2L1^1-620蛋白(序列如SEQ NO.1所示，等同于NFE2L1蛋白的第1-620氨基酸區(qū)域，即NFE2L1全長(zhǎng)蛋白缺失C端152個(gè)氨基酸殘基而失去DBD結(jié)構(gòu)域并得到NFE2L1^1-620蛋白)，并通過(guò)蛋白質(zhì)免疫印跡方法驗(yàn)證了NFE2L1^1-620蛋白能夠正常表達(dá)，進(jìn)而原始創(chuàng)新性發(fā)現(xiàn)了NFE2L1的非轉(zhuǎn)錄因子功能-抗癌。我們將NFE2L1^1-620穩(wěn)定過(guò)表達(dá)的HepG2細(xì)胞系進(jìn)行免疫缺陷小鼠荷瘤實(shí)驗(yàn)，以驗(yàn)證其是否具有抑制腫瘤進(jìn)展的作用，結(jié)果發(fā)現(xiàn)無(wú)轉(zhuǎn)錄因子活性的NFE2L1^1-620具有顯著抑制腫瘤生長(zhǎng)的作用，從而完成本發(fā)明。

第一方面，本發(fā)明提供了一種全新的蛋白NFE2L1^1-620，氨基酸序列如SEQ NO.1所示。