一種抗病毒蛋白質,其特征在于它是融合蛋白質,包含穿膜肽結構域和至少二個來源于APOBEC家族的胞嘧啶脫氨酶結構域,穿膜肽結構域和各胞嘧啶脫氨酶結構域形成串聯體。本發明專利技術抗病毒蛋白質中,穿膜肽結構域使抗病毒蛋白質具有穿膜能力,能夠在細胞之間進行自由穿梭,并以一種非受體、非能量依賴的方式進入細胞內;來源于APOBEC家族的胞嘧啶脫氨酶結構域使得抗病毒蛋白質在進入細胞之后,能夠有效抑制人類免疫缺陷病毒和/或乙型肝炎病毒的復制;由于去除了APOBEC家族蛋白質分子中的非必需序列,因而不僅保留了APOBEC家族蛋白質分子的抗病毒活性,而且降低了抗病毒蛋白質的免疫原性,并提高了抗病毒蛋白質的穿膜效率。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及蛋白質,具體地說,涉及一種用于治療人類免疫缺陷病毒(HIV, human immunodeficiency virus)禾口/或乙型肝炎病毒(HBV, hepatitis B virus)感染的抗病毒蛋白質,以及這種抗病毒蛋白質的應用。
技術介紹
APOBEC家方矣(apolipoprotein B mRNA editing enzyme-catalytic polypeptide family,載脂蛋白B mRNA編輯酶催化多肽家族)是近年 來新發現的一種具有胞嘧啶脫氨酶活性的蛋白質分子,可以使胞嘧啶 脫氨轉變為尿嘧啶(C —U),其家族成員包括hAPOBECl (即人 APOBECl)、 hAPOBEC2 (即人APOBEC2)、 hAPOBEC3A (即人 APOBEC3A)、 hAPOBEC3B (即人APOBEC3B)、 hAPOBEC3C (即人 APOBEC3C)、 hAPOBEC3D (即人APOBEC3D)、 hAPOBEC3E (即人 APOBEC3E)、 hAPOBEC3F (即人APOBEC3F)、 hAPOBEC3G (即人 APOBEC3G)、 hAPOBEC3H (即人APOBEC3H)、 hAPOBEC4 (即人 APOBEC4)、 rAPOBECl (即大鼠APOBECl)、活化誘導的脫氨酶 (activation-induced deaminase, AID)等十余禾中(APOBEC國mediated viral restriction: not simply editing Trends Biochem Sci (生化禾斗學進展) 2007;32(3):118-128;禾口 APOBEC family proteins: novel antiviral innate immunity. Int J Hematol (國際血液學雜志)2006;83(3):213-216)。APOBEC家族最重要的結構特征是它們都具有保守的、依賴鋅 離子的胞嘧啶脫氨酶活性結構域(Cloning and mutagenesis of the rabbit ApoB mRNA editing protein. A zinc motif is essential for catalytic activity, and noncatalytic auxiliary factor(s) of the editing complex are widely distributed. J Biol Chem (生物化學雜志)1994;269(34):21725-21734)。 多數APOBEC家族成員只有一個胞嘧啶脫氨酶結構域,而 hAPOBEC3B、 hAPOBEC3F、 hAPOBEC3G分子各包含兩個胞嘧啶脫氨酶結構域。目前發現APOBEC成員具有很強的抗病毒活性,能夠抑 制逆轉錄病毒如人類免疫缺陷病毒(HIV)、猴免疫缺陷病毒(SIV , simian immunodeficiency virus)、 馬傳染性貧血病毒(EIAV, equine infectious anemia virus)、 鼠白血病病毒(MLV, murine leukaemia virus) 和乙型肝炎病毒(HBV)的復制。對HIV等逆轉錄病毒而言,APOBEC的胞嘧啶脫氨酶結構域可以 使胞嘧啶脫氨轉變為尿嘧啶(C —U), C—U的轉變進一步引發三種不 同的后續反應(1) 含有U的單鏈cDNA被尿嘧啶DNA糖苷酶(UDG)識別并移去 U,產生無嘌呤嘧啶的位點,再被DNA堿基切除修復酶(核酸內切酶)作用,導致DNA降解(DNA deamination mediates innate immunity to retroviral infection. Cell (細胞)2003;113(6):803-809);(2) 過多的U堿基可以干擾正鏈合成的起始(Incorporation of uracil into minus strand DNA affects the specificity of plus strand synthesis initiation during lentiviral reverse transcription. J Biol Chem (生物化學雜 志)2003;278(10):7902-7909);(3) 負鏈中1 2 %的C可以被脫氨轉變為U,大量的C —U突變 會導致正鏈中出現G—A高頻突變,以至于不能編碼功能性的病毒蛋 白,或者因為提前形成終止密碼子而產生截短的無功能產物。上述三種后續反應最終導致逆轉錄病毒不能完成整個復制周期。 對HBV而言,APOBEC主要通過抑制病毒前基因組RNA的包裝 和核衣殼化來實現其抗病毒功能(Inhibition of hepatitis B virus replication by APOBEC3G. Science (科學)2004;303(5665):1829)。但是,APOBEC家族無法在細胞外發揮抗病毒功能,這大大限制 了它在醫療上的應用。為了使APOBEC家族發揮抗病毒功能,需要將 其導入細胞內。在細胞生物學和臨床藥學研究領域,將多肽、蛋白質或寡核苷酸 等導入細胞內,目前普遍采用的手段有物理方法,如顯微注射、電穿孔等;化學方法,如脂質體包裹法、洋地黃皂苷處理法等;生物方 法,如病毒載體法等。但上述方法分子導入率低,易造成細胞損傷甚 至死亡,使得許多無生物膜通透性且易降解的親水性多肽、蛋白質及 寡核苷酸在藥學領域的應用大大受限。近年來研究發現,生物體中有一類蛋白及多肽能夠以一種無受體 介導、不耗能、非經典內吞的方式進入細胞漿或細胞核(Protein transports: the nonclassical ins and outs. Curr Biol (當代生物學) 1997;7(5):R318-320)。這些具有細胞膜穿透能力的蛋白或多肽被稱為 穿膜肽(membrane penetrating peptides , MPPs,又稱為細胞膜穿透肽), 包括單純皰疹病毒衣殼蛋白VP22,人類免疫缺陷病毒Tat蛋白、果蠅 同源異型轉錄調節蛋白(antennapedia, Antp)和一些人工合成的多肽 (The third helix of the Antennapedia homeodomain translocates through biological membranes. J Biol Chem (生物化學雜志)1994;269(14): 10444-10450; 禾口 Intercellular trafficking and protein delivery by a herpesvirus structural protein. Cell (細胞)1997;88(2):223-233;和Cellular uptake of the tat protein from human immunodeficiency virus. Cell (細胞) 1988;55(6):1189-1193),盡本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種抗病毒蛋白質,其特征在于它是融合蛋白質,包含穿膜肽結構域和至少二個來源于APOBEC家族的胞嘧啶脫氨酶結構域,穿膜肽結構域和各胞嘧啶脫氨酶結構域形成串聯體。
【技術特征摘要】
【專利技術屬性】
技術研發人員:李衛中,李康生,王革非,辛崗,蘇蕓,陳小璇,陳幼瑩,張衡,張丹桂,曾俊,
申請(專利權)人:汕頭大學醫學院,
類型:發明
國別省市:44[中國|廣東]
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