[發明專利]淀粉樣蛋白纖維性寡聚體構象型抗原表位多肽及其應用

有效

• 申請號: 201110405503.3
• 申請日: 2011-12-08
• 公開（公告）號: CN102504016A
• 公開（公告）日: 2012-06-20
• 發明（設計）人: 劉瑞田;孫曉霞;趙敏
• 申請（專利權）人: 清華大學
• 主分類號: C07K7/06
• 分類號: C07K7/06;C07K16/18;A61K38/08;A61K39/395;A61P25/28
• 代理公司: 北京紀凱知識產權代理有限公司 11245
• 代理人: 關暢

技術領域

本發明涉及生物技術領域，尤其涉及一種淀粉樣蛋白纖維性寡聚體構象型抗原表位多肽及其應用。

背景技術

近年來，淀粉樣蛋白或多肽自身的聚集導致的多種疾病對人類的健康造成了越來越大的危害。某些蛋白質本身無毒性或毒性很小，但它們自身可聚集成具有毒性作用的寡聚物(oligomer)或纖維狀物(fibril)而引起一系列疾病，如由Beta-amyloid(A-Beta)引起的阿爾茨海默病(俗稱老年性癡呆)(Alzheimer’s?disease，AD)，由alpha-synuclein引起的帕金森病(Parkinson’s?disease，PD)，由朊病毒蛋白(Prion?protein(PrP))引起的包括瘋牛病在內的人和動物的至少十余種腦病，由含有多聚谷氨酰胺(PolyQ)的多肽引起的包括亨廷頓病(Huntington’s?disease)的至少9種遺傳性神經退行性疾病，由胰島淀粉樣多肽(islet?amyloid?polypeptide，IAPP，amylin)引起的II型糖尿病及由長時間透析導致的溶菌酶(lysozyme)聚集沉積導致的疾病等。其中，對人類健康危害最大的為AD和PD及II型糖尿病。醫學統計表明，我國和歐美國家中65歲以上老年人中5～6％患有AD，并且發病率逐年上升。該病已被列為導致死亡的第四大疾病，僅次于心臟病、癌癥和中風。另有約1％的65歲以上老年人患有PD。而患有II型糖尿病的人數可達總人口的5％以上。這些疾病對人類的健康造成了越來越大的危害，其發病的根本原因(或部分原因)在于淀粉樣蛋白或多肽自身的聚集。

研究表明，不同蛋白質的聚集最先始于錯誤折疊或變性的蛋白質(或多肽)單體，單體多肽鏈間氫鍵的形成導致了蛋白分子的聚合。首先形成由電子或原子力顯微鏡可觀察到的大小約3-10nm的可溶性的球形寡聚物，某些寡聚物可進一步結合成彎曲柔韌的絲狀物(protofibril)，進而形成直徑為6-10nm的表面光滑或呈螺旋的纖維。非同源性的蛋白質最終可形成具有相似結構的蛋白聚合物。由A-Beta、alpha-synuclein和amylin等各種各樣的淀粉樣蛋白聚集形成的纖維都含有“cross-Beta-sheet”結構，其中Beta片層構成的骨架與纖維縱軸垂直，而骨架中的氫鍵網與縱軸平行。多肽在Beta片層中排列為平行的Beta鏈，在Beta片層中，氨基酸都有精確的位置。即使是不同來源的寡聚物或纖維也具有相似的特異結構，寡聚物或纖維特異性識別抗體可以分別與由不同來源的淀粉樣蛋白單體形成的寡聚物和纖維結合，而不與它們的單體結合。這表明寡聚物或纖維可由蛋白多肽骨架形成獨立于其氨基酸一級序列之外的共同的寡聚物或纖維特有的抗原表位。研究發現，淀粉樣蛋白可形成幾類寡聚體，其中包括纖維性寡聚體(fibrillar?oligomer，FO)、前纖維性寡聚體(profibrillar?oligomer，PFO)及其它類型寡聚體。FO形成了與淀粉樣蛋白纖維具有相似的空間結構，并且具有不同氨基酸一級序列的淀粉樣蛋白所形成的FO也具有這類的空間結構，即與A-beta形成的FO特異結合的抗體(OC)，能與A-beta纖維結合，還能夠與alpha-synuclein、IAPP和PolyQ等形成的FO及纖維結合，但不與各淀粉樣蛋白的單體結合。過去人們一直認為淀粉樣蛋白疾病的發生是由蛋白質聚集成的不溶性的纖維引起的。近年來大量的研究表明，許多淀粉樣蛋白疾病的關鍵致病因素是體積較小的水溶性的寡聚物。并且FO的致病作用要明顯強于PFO。由淀粉樣蛋白寡聚物引起的疾病存在著相似的機理，即細胞膜損傷、氧化應激、線粒體功能失調、細胞死亡、信號傳遞異常等。但人們對寡聚物影響細胞正常的生理活動的詳細機理尚不清楚。寡聚物的拓撲結構及其抗原表位如何，怎樣才能有效地抑制其細胞毒性等這些都是人們亟待探討和解決的問題。