專利名稱：一種新的多肽——人線粒體酰基輔酶a硫酯酶48和編碼這種多肽的多核苷酸的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于生物技術(shù)領(lǐng)域，具體地說，本發(fā)明描述了一種新的多肽--人線粒體酰基輔酶A硫酯酶48，以及編碼此多肽的多核苷酸序列。本發(fā)明還涉及此多核苷酸和多肽的制備方法和應(yīng)用。
酰基輔酶A硫酯酶催化?；o酶A分子復(fù)合物水解為自由脂肪酸和輔酶A。該酶活性是動物脂肪酸合成酶的固有組成成分，催化著脂肪酸鏈的延伸。其它的硫酯酶可能非共價地與脂肪酸合成酶相互作用，以在一定的組織中修飾脂肪酸產(chǎn)物的長度。雖然這些脂肪酸合成酶相關(guān)的硫酯酶在細胞代謝中的作用不是很明確，但它們最顯著的作用就是在過氧化物酶體及線粒體器官內(nèi)的作用。過氧化物酶體及線粒體酰基輔酶A硫酯酶都已在哺乳動物細胞中被克隆并報道。過氧化物酶體及線粒體中不含有脂肪酸合成酶，其硫酯酶并不參與脂肪酸合成，其在生物體內(nèi)的作用可能是參與脂肪酸的氧化[Jacob M.Jones,Katja Nau et al.,JBiol Chem,1999,274:9216-9223]。
?；o酶A硫酯酶從低等動物到高等動物有著高度的進化保守性。從原核生物到真核生物的不同組織中，?；o酶A硫酯酶均有著廣泛的活性。在真核生物的許多亞細胞細胞器中都測到了?；o酶A硫酯酶的活性，這些細胞器包括溶酶體、過氧化物酶體、線粒體及胞質(zhì)溶膠等。
許多?；o酶A硫酯酶的功能尚未明確。細胞中硫酯酶對?；o酶A聚集的調(diào)節(jié)作用提供了脂肪代謝調(diào)控的一個機制；硫酯酶還調(diào)控著一些蛋白的?；癄顟B(tài)，如信號轉(zhuǎn)導(dǎo)蛋白及其細胞內(nèi)定位。?；o酶A和?；o酶A硫酯酶還參與細胞內(nèi)物質(zhì)轉(zhuǎn)運，其還與細胞胞吞作用有關(guān)。現(xiàn)在的研究發(fā)現(xiàn)，人免疫缺陷型病毒1Nef蛋白與?；o酶A相互作用形成人硫酯酶，人硫酯酶是Nef誘導(dǎo)的CD4下游調(diào)控所必需的[Viviane Poupon,Bernadette Begue et al.,J BiolChem,1999,274:19188-19194]。因而，?；o酶A硫酯酶在生物體內(nèi)有著重要的作用，其表達異常通常會導(dǎo)致一些細胞及組織的異常收縮及增殖，從而引發(fā)各種與之相關(guān)的疾?。淮送?，其表達異常還可能引發(fā)各種組織的炎癥反應(yīng)、免疫系統(tǒng)的疾病及各種腫瘤及癌癥的發(fā)生。
1999年，Viviane Poupon,Bernadette Begue等人從鼠中克隆得到了p48蛋白，又叫MT-ACT48(線粒體?；o酶A硫酯酶)。該酶為一新?；o酶A硫酯酶家族中的成員，該家族的成員均含有高度保守的C末端80個氨基酸長的結(jié)構(gòu)域，該保守結(jié)構(gòu)域在蛋白發(fā)揮生物學(xué)功能中起著重要的作用，為酶活性位點。Viviane Poupon,Bernadette Begue等人還同時得到了該家族的另一成員人線粒體?；o酶A硫酯酶5’端缺失的部分片段克隆。本發(fā)明的新的人蛋白與鼠的MT-ACT48蛋白在蛋白水平上有82％的同一性和90％的相似性。進一步的分析發(fā)現(xiàn)，該基因即為Viviane Poupon,Bernadette Begue等人所得到的人線粒體?；o酶A硫酯酶的全長序列，并將其命名為人線粒體?；o酶A硫酯酶48。
本發(fā)明的一個目的是提供分離的新的多肽--人線粒體酰基輔酶A硫酯酶48以及其片段、類似物和衍生物。
本發(fā)明的另一個目的是提供編碼該多肽的多核苷酸。
本發(fā)明的另一個目的是提供含有編碼人線粒體?；o酶A硫酯酶48的多核苷酸的重組載體。
本發(fā)明的另一個目的是提供含有編碼人線粒體?；o酶A硫酯酶48的多核苷酸的基因工程化宿主細胞。
本發(fā)明的另一個目的是提供生產(chǎn)人線粒體?；o酶A硫酯酶48的方法。
本發(fā)明的另一個目的是提供針對本發(fā)明的多肽--人線粒體?；o酶A硫酯酶48的抗體。
本發(fā)明的另一個目的是提供了針對本發(fā)明多肽--人線粒體?；o酶A硫酯酶48的模擬化合物、拮抗劑、激動劑、抑制劑。
本發(fā)明的另一個目的是提供診斷治療與人線粒體酰基輔酶A硫酯酶48異常相關(guān)的疾病的方法。
在本發(fā)明的第一方面，提供新穎的分離出的人線粒體?；o酶A硫酯酶48，該多肽是人源的，它包含具有SEQ ID NO:2氨基酸序列的多肽、或其保守性變異多肽、或其活性片段、或其活性衍生物、類似物。較佳地，該多肽是具有SEQ IDNO:2氨基酸序列的多肽。
在本發(fā)明的第二方面，提供編碼分離的這些多肽的多核苷酸，該多核苷酸包含一核苷酸序列，該核苷酸序列與選自下組的一種核苷酸序列有至少99％相同性(a)編碼上述人線粒體?；o酶A硫酯酶48的多核苷酸；(b)與多核苷酸(a)互補的多核苷酸。較佳地，該多核苷酸編碼具有SEQ ID NO:2所示氨基酸序列的多肽。更佳地，該多核苷酸的序列是選自下組的一種(a)具有SEQ ID NO:1中146-1465位的序列；和(b)具有SEQ ID NO:1中1-1689位的序列。
在本發(fā)明的第三方面，提供了含有上述多核苷酸的載體，以及被該載體轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)導(dǎo)的宿主細胞或者被上述多核苷酸直接轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)導(dǎo)的宿主細胞。
本發(fā)明的其它方面由于本文的技術(shù)的公開，對本領(lǐng)域的技術(shù)人員而言是顯而易見的。
如本發(fā)明所用，“分離的”是指物質(zhì)從其原始環(huán)境中分離出來(如果是天然的物質(zhì)，原始環(huán)境即是天然環(huán)境)。如活體細胞內(nèi)的天然狀態(tài)下的多聚核苷酸和多肽是沒有分離純化的，但同樣的多聚核苷酸或多肽如從天然狀態(tài)中同存在的其他物質(zhì)中分開，則為分離純化的。
如本文所用，“分離的人線粒體?；o酶A硫酯酶48”是指人線粒體?；o酶A硫酯酶48基本上不含天然與其相關(guān)的其它蛋白、脂類、糖類或其它物質(zhì)。本領(lǐng)域的技術(shù)人員能用標準的蛋白質(zhì)純化技術(shù)純化人線粒體?；o酶A硫酯酶48?；旧霞兊亩嚯脑诜沁€原聚丙烯酰胺凝膠上能產(chǎn)生單一的主帶。人線粒體?；o酶A硫酯酶48多肽的純度能用氨基酸序列分析。
本發(fā)明提供了一種新的多肽--人線粒體?；o酶A硫酯酶48，其基本上是由SEQ ID NO:2所示的氨基酸序列組成的。本發(fā)明的多肽可以是重組多肽、天然多肽、合成多肽，優(yōu)選重組多肽。本發(fā)明的多肽可以是天然純化的產(chǎn)物，或是化學(xué)合成的產(chǎn)物，或使用重組技術(shù)從原核或真核宿主(例如，細菌、酵母、高等植物、昆蟲和哺乳動物細胞)中產(chǎn)生。根據(jù)重組生產(chǎn)方案所用的宿主，本發(fā)明的多肽可以是糖基化的，或可以是非糖基化的。本發(fā)明的多肽還可包括或不包括起始的甲硫氨酸殘基。
本發(fā)明還包括人線粒體?；o酶A硫酯酶48的片段、衍生物和類似物。如本發(fā)明所用，術(shù)語“片段”、“衍生物”和“類似物”是指基本上保持本發(fā)明的人線粒體酰基輔酶A硫酯酶48相同的生物學(xué)功能或活性的多肽。本發(fā)明多肽的片段、衍生物或類似物可以是(Ⅰ)這樣一種，其中一個或多個氨基酸殘基被保守或非保守氨基酸殘基(優(yōu)選的是保守氨基酸殘基)取代，并且取代的氨基酸可以是也可以不是由遺傳密碼子編碼的；或者(Ⅱ)這樣一種，其中一個或多個氨基酸殘基上的某個基團被其它基團取代包含取代基；或者(Ⅲ)這樣一種，其中成熟多肽與另一種化合物(比如延長多肽半衰期的化合物，例如聚乙二醇)融合；或者(Ⅳ)這樣一種，其中附加的氨基酸序列融合進成熟多肽而形成的多肽序列(如前導(dǎo)序列或分泌序列或用來純化此多肽的序列或蛋白原序列)通過本文的闡述，這樣的片段、衍生物和類似物被認為在本領(lǐng)域技術(shù)人員的知識范圍之內(nèi)。
本發(fā)明提供了分離的核酸(多核苷酸)，基本由編碼具有SEQ ID NO:2氨基酸序列的多肽的多核苷酸組成。本發(fā)明的多核苷酸序列包括SEQ ID NO:1的核苷酸序列。本發(fā)明的多核苷酸是從人胎腦組織的cDNA文庫中發(fā)現(xiàn)的。它包含的多核苷酸序列全長為1689個堿基，其開放讀框(146--1465)編碼了439個氨基酸。根據(jù)氨基酸序列同源比較發(fā)現(xiàn)，此多肽與人的CGI-16蛋白有99％的同源性，可推斷出該人線粒體?；o酶A硫酯酶48具有鼠的MT-ACT48蛋白相似的結(jié)構(gòu)和功能。
本發(fā)明的多核苷酸可以是DNA形式或是RNA形式。DNA形式包括cDNA、基因組DNA或人工合成的DNA。DNA可以是單鏈的或是雙鏈的。DNA可以是編碼鏈或非編碼鏈。編碼成熟多肽的編碼區(qū)序列可以與SEQ ID NO:1所示的編碼區(qū)序列相同或者是簡并的變異體。如本發(fā)明所用，“簡并的變異體”在本發(fā)明中是指編碼具有SEQ ID NO:2的蛋白質(zhì)或多肽，但與SEQ ID NO:1所示的編碼區(qū)序列有差別的核酸序列。
編碼SEQ ID NO:2的成熟多肽的多核苷酸包括只有成熟多肽的編碼序列；成熟多肽的編碼序列和各種附加編碼序列；成熟多肽的編碼序列(和任選的附加編碼序列)以及非編碼序列。
術(shù)語“編碼多肽的多核苷酸”是指包括編碼此多肽的多核苷酸和包括附加編碼和/或非編碼序列的多核苷酸。
本發(fā)明還涉及上述描述多核苷酸的變異體，其編碼與本發(fā)明有相同的氨基酸序列的多肽或多肽的片斷、類似物和衍生物。此多核苷酸的變異體可以是天然發(fā)生的等位變異體或非天然發(fā)生的變異體。這些核苷酸變異體包括取代變異體、缺失變異體和插入變異體。如本領(lǐng)域所知的，等位變異體是一個多核苷酸的替換形式，它可能是一個或多個核苷酸的取代、缺失或插入，但不會從實質(zhì)上改變其編碼的多肽的功能。
本發(fā)明還涉及與以上所描述的序列雜交的多核苷酸(兩個序列之間具有至少50％，優(yōu)選具有70％的相同性)。本發(fā)明特別涉及在嚴格條件下與本發(fā)明所述多核苷酸可雜交的多核苷酸。在本發(fā)明中，“嚴格條件”是指(1)在較低離子強度和較高溫度下的雜交和洗脫，如0.2×SSC,0.1％SDS,60℃；或(2)雜交時加用變性劑，如50％(v/v)甲酰胺，0.1％小牛血清/0.1％Ficoll,42℃等；或(3)僅在兩條序列之間的相同性至少在95％以上，更好是97％以上時才發(fā)生雜交。并且，可雜交的多核苷酸編碼的多肽與SEQ ID NO:2所示的成熟多肽有相同的生物學(xué)功能和活性。
本發(fā)明還涉及與以上所描述的序列雜交的核酸片段。如本發(fā)明所用，”核酸片段”的長度至少含10個核苷酸，較好是至少20-30個核苷酸，更好是至少50-60個核苷酸，最好是至少100個核苷酸以上。核酸片段也可用于核酸的擴增技術(shù)(如PCR)以確定和/或分離編碼人線粒體酰基輔酶A硫酯酶48的多核苷酸。
本發(fā)明中的多肽和多核苷酸優(yōu)選以分離的形式提供，更佳地被純化至均質(zhì)。
本發(fā)明的編碼人線粒體?；o酶A硫酯酶48的特異的多核苷酸序列能用多種方法獲得。例如，用本領(lǐng)域熟知的雜交技術(shù)分離多核苷酸。這些技術(shù)包括但不局限于1)用探針與基因組或cDNA文庫雜交以檢出同源的多核苷酸序列，和2)表達文庫的抗體篩選以檢出具有共同結(jié)構(gòu)特征的克隆的多核苷酸片段。
本發(fā)明的DNA片段序列也能用下列方法獲得1)從基因組DNA分離雙鏈DNA序列；2)化學(xué)合成DNA序列以獲得所述多肽的雙鏈DNA。
上述提到的方法中，分離基因組DNA最不常用。DNA序列的直接化學(xué)合成是經(jīng)常選用的方法。更經(jīng)常選用的方法是cDNA序列的分離。分離感興趣的cDNA的標準方法是從高表達該基因的供體細胞分離mRNA并進行逆轉(zhuǎn)錄，形成質(zhì)?；蚴删wcDNA文庫。提取mRNA的方法已有多種成熟的技術(shù)，試劑盒也可從商業(yè)途徑獲得(Qiagene)。而構(gòu)建cDNA文庫也是通常的方法(Sambrook,et al.,MolecularC1oning,A Laboratory Manual,Cold Spring Harbor Laboratory.New York,1989)。還可得到商業(yè)供應(yīng)的cDNA文庫，如Clontech公司的不同cDNA文庫。當(dāng)結(jié)合使用聚合酶反應(yīng)技術(shù)時，即使極少的表達產(chǎn)物也能克隆。
可用常規(guī)方法從這些cDNA文庫中篩選本發(fā)明的基因。這些方法包括(但不限于)(1)DNA-DNA或DNA-RNA雜交；(2)標志基因功能的出現(xiàn)或喪失；(3)測定人線粒體酰基輔酶A硫酯酶48的轉(zhuǎn)錄本的水平；(4)通過免疫學(xué)技術(shù)或測定生物學(xué)活性，來檢測基因表達的蛋白產(chǎn)物。上述方法可單用，也可多種方法聯(lián)合應(yīng)用。
在第(1)種方法中，雜交所用的探針是與本發(fā)明的多核苷酸的任何一部分同源，其長度至少10個核苷酸，較好是至少30個核苷酸，更好是至少50個核苷酸，最好是至少100個核苷酸。此外，探針的長度通常在2000個核苷酸之內(nèi)，較佳的為1000個核苷酸之內(nèi)。此處所用的探針通常是在本發(fā)明的基因序列信息的基礎(chǔ)上化學(xué)合成的DNA序列。本發(fā)明的基因本身或者片段當(dāng)然可以用作探針。DNA探針的標記可用放射性同位素，熒光素或酶(如堿性磷酸酶)等。
在第(4)種方法中，檢測人線粒體?；o酶A硫酯酶48基因表達的蛋白產(chǎn)物可用免疫學(xué)技術(shù)如Western印跡法，放射免疫沉淀法，酶聯(lián)免疫吸附法(ELISA)等。
應(yīng)用PCR技術(shù)擴增DNA/RNA的方法(Saiki,et al.Science1985；230:1350-1354)被優(yōu)選用于獲得本發(fā)明的基因。特別是很難從文庫中得到全長的cDNA時，可優(yōu)選使用RACE法(RACE-cDNA末端快速擴增法)，用于PCR的引物可根據(jù)本文所公開的本發(fā)明的多核苷酸序列信息適當(dāng)?shù)剡x擇，并可用常規(guī)方法合成。可用常規(guī)方法如通過凝膠電泳分離和純化擴增的DNA/RNA片段。
如上所述得到的本發(fā)明的基因，或者各種DNA片段等的多核苷酸序列可用常規(guī)方法如雙脫氧鏈終止法(Sanger et al.PNAS,1977,74:5463-5467)測定。這類多核苷酸序列測定也可用商業(yè)測序試劑盒等。為了獲得全長的cDNA序列，測序需反復(fù)進行。有時需要測定多個克隆的cDNA序列，才能拼接成全長的cDNA序列。
本發(fā)明也涉及包含本發(fā)明的多核苷酸的載體，以及用本發(fā)明的載體或直接用人線粒體?；o酶A硫酯酶48編碼序列經(jīng)基因工程產(chǎn)生的宿主細胞，以及經(jīng)重組技術(shù)產(chǎn)生本發(fā)明所述多肽的方法。
本發(fā)明中，編碼人線粒體?；o酶A硫酯酶48的多核苷酸序列可插入到載體中，以構(gòu)成含有本發(fā)明所述多核苷酸的重組載體。術(shù)語“載體”指本領(lǐng)域熟知的細菌質(zhì)粒、噬菌體、酵母質(zhì)粒、植物細胞病毒、哺乳動物細胞病毒如腺病毒、逆轉(zhuǎn)錄病毒或其它載體。在本發(fā)明中適用的載體包括但不限于在細菌中表達的基于T7啟動子的表達載體(Rosenberg,et al.Gene,1987,56:125)；在哺乳動物細胞中表達的pMSXND表達載體(Lee and Nathans,J Bio Chem.263:3521,1988)和在昆蟲細胞中表達的來源于桿狀病毒的載體?？傊?，只要能在宿主體內(nèi)復(fù)制和穩(wěn)定，任何質(zhì)粒和載體都可以用于構(gòu)建重組表達載體。表達載體的一個重要特征是通常含有復(fù)制起始點、啟動子、標記基因和翻譯調(diào)控元件。
本領(lǐng)域的技術(shù)人員熟知的方法能用于構(gòu)建含編碼人線粒體?；o酶A硫酯酶48的DNA序列和合適的轉(zhuǎn)錄/翻譯調(diào)控元件的表達載體。這些方法包括體外重組DNA技術(shù)、DNA合成技術(shù)、體內(nèi)重組技術(shù)等(Sambroook,et al.Molecular Cloning,a Laboratory Manual,cold Spring Harbor Laboratory.New York,1989)。所述的DNA序列可有效連接到表達載體中的適當(dāng)啟動子上，以指導(dǎo)mRNA合成。這些啟動子的代表性例子有大腸桿菌的lac或trp啟動子；λ噬菌體的PL啟動子；真核啟動子包括CMV立即早期啟動子、HSV胸苷激酶啟動子、早期和晚期SV40啟動子、反轉(zhuǎn)錄病毒的LTRs和其它一些已知的可控制基因在原核細胞或真核細胞或其病毒中表達的啟動子。表達載體還包括翻譯起始用的核糖體結(jié)合位點和轉(zhuǎn)錄終止子等。在載體中插入增強子序列將會使其在高等真核細胞中的轉(zhuǎn)錄得到增強。增強子是DNA表達的順式作用因子，通常大約有10到300個堿基對，作用于啟動子以增強基因的轉(zhuǎn)錄?？膳e的例子包括在復(fù)制起始點晚期一側(cè)的100到270個堿基對的SV40增強子、在復(fù)制起始點晚期一側(cè)的多瘤增強子以及腺病毒增強子等。
此外，表達載體優(yōu)選地包含一個或多個選擇性標記基因，以提供用于選擇轉(zhuǎn)化的宿主細胞的表型性狀，如真核細胞培養(yǎng)用的二氫葉酸還原酶、新霉素抗性以及綠色熒光蛋白(GFP)，或用于大腸桿菌的四環(huán)素或氨芐青霉素抗性等。
本領(lǐng)域一般技術(shù)人員都清楚如何選擇適當(dāng)?shù)妮d體/轉(zhuǎn)錄調(diào)控元件(如啟動子、增強子等)和選擇性標記基因。
本發(fā)明中，編碼人線粒體?；o酶A硫酯酶48的多核苷酸或含有該多核苷酸的重組載體可轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)導(dǎo)入宿主細胞，以構(gòu)成含有該多核苷酸或重組載體的基因工程化宿主細胞。術(shù)語“宿主細胞”指原核細胞，如細菌細胞；或是低等真核細胞，如酵母細胞；或是高等真核細胞，如哺乳動物細胞。代表性例子有大腸桿菌，鏈霉菌屬；細菌細胞如鼠傷寒沙門氏菌；真菌細胞如酵母；植物細胞；昆蟲細胞如果蠅S2或Sf9；動物細胞如CHO、COS或Bowes黑素瘤細胞等。
用本發(fā)明所述的DNA序列或含有所述DNA序列的重組載體轉(zhuǎn)化宿主細胞可用本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的常規(guī)技術(shù)進行。當(dāng)宿主為原核生物如大腸桿菌時，能吸收DNA的感受態(tài)細胞可在指數(shù)生長期后收獲，用CaCl2法處理，所用的步驟在本領(lǐng)域眾所周知。可供選擇的是用MgCl2。如果需要，轉(zhuǎn)化也可用電穿孔的方法進行。當(dāng)宿主是真核生物，可選用如下的DNA轉(zhuǎn)染方法磷酸鈣共沉淀法，或者常規(guī)機械方法如顯微注射、電穿孔、脂質(zhì)體包裝等。
通過常規(guī)的重組DNA技術(shù)，利用本發(fā)明的多核苷酸序列可用來表達或生產(chǎn)重組的人線粒體酰基輔酶A硫酯酶48(Science,1984；224:1431)。一般來說有以下步驟(1)．用本發(fā)明的編碼人人線粒體?；o酶A硫酯酶48的多核苷酸(或變異體)，或用含有該多核苷酸的重組表達載體轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)導(dǎo)合適的宿主細胞；(2)．在合適的培養(yǎng)基中培養(yǎng)宿主細胞；(3)．從培養(yǎng)基或細胞中分離、純化蛋白質(zhì)。
在步驟(2)中，根據(jù)所用的宿主細胞，培養(yǎng)中所用的培養(yǎng)基可選自各種常規(guī)培養(yǎng)基。在適于宿主細胞生長的條件下進行培養(yǎng)。當(dāng)宿主細胞生長到適當(dāng)?shù)募毎芏群?，用合適的方法(如溫度轉(zhuǎn)換或化學(xué)誘導(dǎo))誘導(dǎo)選擇的啟動子，將細胞再培養(yǎng)一段時間。
在步驟(3)中，重組多肽可包被于細胞內(nèi)、或在細胞膜上表達、或分泌到細胞外。如果需要，可利用其物理的、化學(xué)的和其它特性通過各種分離方法分離和純化重組的蛋白。這些方法是本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知的。這些方法包括但并不限于常規(guī)的復(fù)性處理、蛋白沉淀劑處理(鹽析方法)、離心、滲透破菌、超聲波處理、超離心、分子篩層析(凝膠過濾)、吸附層析、離子交換層析、高效液相層析(HPLC)和其它各種液相層析技術(shù)及這些方法的結(jié)合。
本發(fā)明的多肽以及該多肽的拮抗劑、激動劑和抑制劑可直接用于疾病治療，例如，可治療惡性腫瘤、腎上腺缺乏癥、皮膚病、各類炎癥、HIV感染和免疫性疾病等。
?；o酶A硫酯酶早已在哺乳動物細胞中被克隆得到，在生物體內(nèi)硫酯酶通常與與脂肪酸合成酶相互作用，催化脂肪酸鏈的延伸。但在過氧化物酶體及線粒體中不含有脂肪酸合成酶，這些細胞器中的硫酯酶通常與脂肪酸的氧化有關(guān)。研究發(fā)現(xiàn)，硫酯酶調(diào)控著一些蛋白的酰化狀態(tài)，如信號轉(zhuǎn)導(dǎo)蛋白及其細胞內(nèi)定位。?；o酶A和酰基輔酶A硫酯酶還參與細胞內(nèi)物質(zhì)轉(zhuǎn)運，其與細胞胞吞作用有關(guān)。由上可知，?；o酶A硫酯酶在生物體內(nèi)起著重要的作用，其表達異常可能會引發(fā)一些與脂肪酸代謝異常相關(guān)的疾病。其次，該酶的表達異常，還會引起一些組織的炎癥反應(yīng)、免疫系統(tǒng)的疾病及各種腫瘤及癌癥等。
具體就本發(fā)明的人線粒體酰基輔酶A硫酯酶48而言，該酶的表達異常可能會引起一些與脂肪酸代謝紊亂相關(guān)的疾病，這些疾病包括但不限于以下這些，生長發(fā)育階段的性發(fā)育障礙，如性早熟(特發(fā)性真性性早熟、原發(fā)性甲狀腺機能減退伴性早熟、一側(cè)肥大侏儒伴性早熟綜合征、單純?nèi)榉吭绨l(fā)育、男性乳房肥大等)、性發(fā)育延遲(低促性腺激素型青春期與性發(fā)育延遲如肥胖性生殖無能綜合征、垂體前葉功能減退癥、先天性睪丸發(fā)育不全癥、先天性卵巢發(fā)育不全癥、先天性睪丸缺如綜合征、單純性腺發(fā)育不全等)、性分化障礙(Turner綜合征，異性性分化異常如真兩性畸形、假兩性畸形如男性假兩性畸形、女性假兩性畸形等)、及其它外生殖器發(fā)育缺陷等；內(nèi)分泌及代謝綜合征，如腎上腺皮質(zhì)功能亢進病(Cushing綜合征、醛固酮增多癥等)、腎上腺皮質(zhì)功能低下病(急性腎上腺皮質(zhì)功能低下癥、慢性腎上腺皮質(zhì)功能低下癥等)及一些代謝紊亂所引發(fā)的腫瘤及癌癥等。
本發(fā)明的人線粒體酰基輔酶A硫酯酶48還可能與一些組織的炎癥反應(yīng)相關(guān)，這些炎癥反應(yīng)包括但不限于以下所述，變應(yīng)性反應(yīng)、支氣管哮喘、過敏性肺炎、成人呼吸窘迫綜合癥、肺嗜酸粒細胞增多癥、結(jié)節(jié)病、風(fēng)濕樣關(guān)節(jié)炎、類風(fēng)濕樣關(guān)節(jié)炎、骨關(guān)節(jié)炎、膽囊炎、腎小球性腎炎、免疫復(fù)合物型腎小球腎炎、急性前葡萄膜炎、骨質(zhì)疏松癥、皮膚肌炎、蕁麻疹、特異性皮炎、血色素沉著癥、多肌炎、阿狄森氏病、格雷夫斯氏病、慢性活動性肝炎、腸應(yīng)急性綜合癥、萎縮性胃炎、系統(tǒng)性紅斑狼瘡、重癥肌無力、腦脊髓多發(fā)性硬化、格林-巴利綜合癥、顱內(nèi)肉芽腫、Wegener肉芽腫病、自體免疫甲狀腺炎、自身免疫性間質(zhì)性腎炎、潰瘍性結(jié)腸炎、貧血、胰腺炎、節(jié)段性回腸炎、心肌炎、動脈粥樣硬化、多發(fā)性硬皮病、以及感染和外傷引起的炎癥等。
本發(fā)明的人線粒體?；o酶A硫酯酶48還可能引發(fā)一些免疫系統(tǒng)的疾病，這些疾病包括但不限于以下所述，類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎、強直性脊柱炎、血色素沉著癥、免疫復(fù)合物型腎小球腎炎、淋球菌感染后心肌炎、系統(tǒng)性紅斑狼瘡、類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎、硬皮病、多發(fā)性肌炎、口眼干燥綜合癥、結(jié)節(jié)性多動脈炎、Wegener肉芽腫病、重癥肌無力、格林-巴利綜合癥、自身免疫性溶血性貧血、免疫性血小板減少性紫癜、自身免疫性間質(zhì)性腎炎、自身免疫性胃炎、胰島素自身免疫性綜合癥、自身免疫性甲狀腺疾病、自身免疫性心臟病等。
本發(fā)明的人線粒體?；o酶A硫酯酶48還可能與一些腫瘤及癌癥的發(fā)生相關(guān)，這些疾病包括但不限于以下所述，惡性組織細胞病、星形細胞瘤、膠質(zhì)細胞瘤、聽神經(jīng)瘤、血管源性腫瘤、腦垂體腺瘤、精原細胞瘤、畸胎瘤、丸間質(zhì)細胞瘤、子宮內(nèi)膜間質(zhì)腫瘤、卵巢腫瘤、乳腺纖維瘤，惡性腫瘤如腎細胞癌、腎肉瘤樣癌、乳頭樣腎細胞癌、腎母細胞瘤、前列腺癌、丸腫瘤絨毛膜癌、附癌、子宮頸癌、子宮內(nèi)膜癌、輸軟管癌、卵巢惡性腫瘤、乳腺癌、垂體腺瘤、甲狀腺良性腫瘤、甲狀腺癌、甲狀旁腺腺瘤、甲狀旁腺癌、腎上腺髓脂肪瘤、嗜鉻細胞瘤、胰島細胞腫瘤、多發(fā)性內(nèi)分泌腺腫瘤、胸腺腫瘤、軟組織軟骨肉瘤、間葉瘤、上皮樣肉瘤、神經(jīng)鞘瘤、神經(jīng)纖維瘤、惡性神經(jīng)鞘瘤、神經(jīng)纖維瘤病等。
本發(fā)明也提供了篩選化合物以鑒定提高(激動劑)或阻遏(拮抗劑)人線粒體?；o酶A硫酯酶48的藥劑的方法。激動劑提高人線粒體?；o酶A硫酯酶48刺激細胞增殖等生物功能，而拮抗劑阻止和治療與細胞過度增殖有關(guān)的紊亂如各種癌癥。例如，能在藥物的存在下，將哺乳動物細胞或表達人線粒體?；o酶A硫酯酶48的膜制劑與標記的人線粒體?；o酶A硫酯酶48一起培養(yǎng)。然后測定藥物提高或阻遏此相互作用的能力。
人線粒體酰基輔酶A硫酯酶48的拮抗劑包括篩選出的抗體、化合物、受體缺失物和類似物等。人線粒體?；o酶A硫酯酶48的拮抗劑可以與人線粒體?；o酶A硫酯酶48結(jié)合并消除其功能，或是抑制該多肽的產(chǎn)生，或是與該多肽的活性位點結(jié)合使該多肽不能發(fā)揮生物學(xué)功能。
在篩選作為拮抗劑的化合物時，可以將人線粒體?；o酶A硫酯酶48加入生物分析測定中，通過測定化合物對人線粒體酰基輔酶A硫酯酶48和其受體之間相互作用的影響來確定化合物是否是拮抗劑。用上述篩選化合物的同樣方法，可以篩選出起拮抗劑作用的受體缺失物和類似物。能與人線粒體?；o酶A硫酯酶48結(jié)合的多肽分子可通過篩選由各種可能組合的氨基酸結(jié)合于固相物組成的隨機多肽庫而獲得。篩選時，一般應(yīng)對人線粒體?；o酶A硫酯酶48分子進行標記。
本發(fā)明提供了用多肽，及其片段、衍生物、類似物或它們的細胞作為抗原以生產(chǎn)抗體的方法。這些抗體可以是多克隆抗體或單克隆抗體。本發(fā)明還提供了針對人線粒體?；o酶A硫酯酶48抗原決定簇的抗體。這些抗體包括(但不限于)多克隆抗體、單克隆抗體、嵌合抗體、單鏈抗體、Fab片段和Fab表達文庫產(chǎn)生的片段。
多克隆抗體的生產(chǎn)可用人線粒體?；o酶A硫酯酶48直接注射免疫動物(如家兔，小鼠，大鼠等)的方法得到，多種佐劑可用于增強免疫反應(yīng)，包括但不限于弗氏佐劑等。制備人線粒體?；o酶A硫酯酶48的單克隆抗體的技術(shù)包括但不限于雜交瘤技術(shù)(Kohler and Milstein.Nature,1975,256:495-497)，三瘤技術(shù)，人B-細胞雜交瘤技術(shù)，EBV-雜交瘤技術(shù)等。將人恒定區(qū)和非人源的可變區(qū)結(jié)合的嵌合抗體可用已有的技術(shù)生產(chǎn)(Morrison et al,PNAS,1985,81:6851)。而已有的生產(chǎn)單鏈抗體的技術(shù)(U.S.Pat No.4946778)也可用于生產(chǎn)抗人線粒體?；o酶A硫酯酶48的單鏈抗體。
抗人線粒體酰基輔酶A硫酯酶48的抗體可用于免疫組織化學(xué)技術(shù)中，檢測活檢標本中的人線粒體?；o酶A硫酯酶48。
與人線粒體酰基輔酶A硫酯酶48結(jié)合的單克隆抗體也可用放射性同位素標記，注入體內(nèi)可跟蹤其位置和分布。這種放射性標記的抗體可作為一種非創(chuàng)傷性診斷方法用于腫瘤細胞的定位和判斷是否有轉(zhuǎn)移。
抗體還可用于設(shè)計針對體內(nèi)某一特殊部位的免疫毒素。如人線粒體?；o酶A硫酯酶48高親和性的單克隆抗體可與細菌或植物毒素(如白喉毒素，蓖麻蛋白，紅豆堿等)共價結(jié)合。一種通常的方法是用巰基交聯(lián)劑如SPDP，攻擊抗體的氨基，通過二硫鍵的交換，將毒素結(jié)合于抗體上，這種雜交抗體可用于殺滅人線粒體?；o酶A硫酯酶48陽性的細胞。
本發(fā)明中的抗體可用于治療或預(yù)防與人線粒體?；o酶A硫酯酶48相關(guān)的疾病。給予適當(dāng)劑量的抗體可以刺激或阻斷人線粒體?；o酶A硫酯酶48的產(chǎn)生或活性。
本發(fā)明還涉及定量和定位檢測人線粒體酰基輔酶A硫酯酶48水平的診斷試驗方法。這些試驗是本領(lǐng)域所熟知的，且包括FISH測定和放射免疫測定。試驗中所檢測的人線粒體酰基輔酶A硫酯酶48水平，可以用作解釋人線粒體?；o酶A硫酯酶48在各種疾病中的重要性和用于診斷人線粒體酰基輔酶A硫酯酶48起作用的疾病。
本發(fā)明的多肽還可用作肽譜分析，例如，多肽可用物理的、化學(xué)或酶進行特異性切割，并進行一維或二維或三維的凝膠電泳分析，更好的是進行質(zhì)譜分析。
編碼人線粒體酰基輔酶A硫酯酶48的多核苷酸也可用于多種治療目的?；蛑委熂夹g(shù)可用于治療由于人線粒體?；o酶A硫酯酶48的無表達或異常/無活性表達所致的細胞增殖、發(fā)育或代謝異常。重組的基因治療載體(如病毒載體)可設(shè)計用于表達變異的人線粒體酰基輔酶A硫酯酶48，以抑制內(nèi)源性的人線粒體酰基輔酶A硫酯酶48活性。例如，一種變異的人線粒體?；o酶A硫酯酶48可以是縮短的、缺失了信號傳導(dǎo)功能域的人線粒體?；o酶A硫酯酶48，雖可與下游的底物結(jié)合，但缺乏信號傳導(dǎo)活性。因此重組的基因治療載體可用于治療人線粒體?；o酶A硫酯酶48表達或活性異常所致的疾病。來源于病毒的表達載體如逆轉(zhuǎn)錄病毒、腺病毒、腺病毒相關(guān)病毒、單純皰疹病毒、細小病毒等可用于將編碼人線粒體酰基輔酶A硫酯酶48的多核苷酸轉(zhuǎn)移至細胞內(nèi)。構(gòu)建攜帶編碼人線粒體酰基輔酶A硫酯酶48的多核苷酸的重組病毒載體的方法可見于已有文獻(Sambrook,et al.)。另外重組編碼人線粒體酰基輔酶A硫酯酶48的多核苷酸可包裝到脂質(zhì)體中轉(zhuǎn)移至細胞內(nèi)。
多核苷酸導(dǎo)入組織或細胞內(nèi)的方法包括將多核苷酸直接注入到體內(nèi)組織中；或在體外通過載體(如病毒、噬菌體或質(zhì)粒等)先將多核苷酸導(dǎo)入細胞中，再將細胞移植到體內(nèi)等。
抑制人線粒體酰基輔酶A硫酯酶48 mRNA的寡核苷酸(包括反義RNA和DNA)以及核酶也在本發(fā)明的范圍之內(nèi)。核酶是一種能特異性分解特定RNA的酶樣RNA分子，其作用機制是核酶分子與互補的靶RNA特異性雜交后進行核酸內(nèi)切作用。反義的RNA和DNA及核酶可用已有的任何RNA或DNA合成技術(shù)獲得，如固相磷酸酰胺化學(xué)合成法合成寡核苷酸的技術(shù)已廣泛應(yīng)用。反義RNA分子可通過編碼該RNA的DNA序列在體外或體內(nèi)轉(zhuǎn)錄獲得。這種DNA序列已整合到載體的RNA聚合酶啟動子的下游。為了增加核酸分子的穩(wěn)定性，可用多種方法對其進行修飾，如增加兩側(cè)的序列長度，核糖核苷之間的連接應(yīng)用磷酸硫酯鍵或肽鍵而非磷酸二酯鍵。
編碼人線粒體酰基輔酶A硫酯酶48的多核苷酸可用于與人線粒體?；o酶A硫酯酶48的相關(guān)疾病的診斷。編碼人線粒體?；o酶A硫酯酶48的多核苷酸可用于檢測人線粒體酰基輔酶A硫酯酶48的表達與否或在疾病狀態(tài)下人線粒體?；o酶A硫酯酶48的異常表達。如編碼人線粒體酰基輔酶A硫酯酶48的DNA序列可用于對活檢標本進行雜交以判斷人線粒體?；o酶A硫酯酶48的表達狀況。雜交技術(shù)包括Southern印跡法，Northern印跡法、原位雜交等。這些技術(shù)方法都是公開的成熟技術(shù)，相關(guān)的試劑盒都可從商業(yè)途徑得到。本發(fā)明的多核苷酸的一部分或全部可作為探針固定在微陣列(Microarray)或DNA芯片(又稱為“基因芯片”)上，用于分析組織中基因的差異表達分析和基因診斷。用人線粒體?；o酶A硫酯酶48特異的引物進行RNA-聚合酶鏈反應(yīng)(RT-PCR)體外擴增也可檢測人線粒體酰基輔酶A硫酯酶48的轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物。
檢測人線粒體酰基輔酶A硫酯酶48基因的突變也可用于診斷人線粒體?；o酶A硫酯酶48相關(guān)的疾病。人線粒體?；o酶A硫酯酶48突變的形式包括與正常野生型人線粒體酰基輔酶A硫酯酶48 DNA序列相比的點突變、易位、缺失、重組和其它任何異常等?？捎靡延械募夹g(shù)如Southern印跡法、DNA序列分析、PCR和原位雜交檢測突變。另外，突變有可能影響蛋白的表達，因此用Northern印跡法、Western印跡法可間接判斷基因有無突變。
本發(fā)明的序列對染色體鑒定也是有價值的。該序列會特異性地針對某條人染色體具體位置且并可以與其雜交。目前，需要鑒定染色體上的各基因的具體位點。現(xiàn)在，只有很少的基于實際序列數(shù)據(jù)(重復(fù)多態(tài)性)的染色體標記物可用于標記染色體位置。根據(jù)本發(fā)明，為了將這些序列與疾病相關(guān)基因相關(guān)聯(lián)，其重要的第一步就是將這些DNA序列定位于染色體上。
簡而言之，根據(jù)cDNA制備PCR引物(優(yōu)選15-35bp)，可以將序列定位于染色體上。然后，將這些引物用于PCR篩選含各條人染色體的體細胞雜合細胞。只有那些含有相應(yīng)于引物的人基因的雜合細胞會產(chǎn)生擴增的片段。
體細胞雜合細胞的PCR定位法，是將DNA定位到具體染色體的快捷方法。使用本發(fā)明的寡核苷酸引物，通過類似方法，可利用一組來自特定染色體的片段或大量基因組克隆而實現(xiàn)亞定位?？捎糜谌旧w定位的其它類似策略包括原位雜交、用標記的流式分選的染色體預(yù)篩選和雜交預(yù)選，從而構(gòu)建染色體特異的cDNA庫。
將cDNA克隆與中期染色體進行熒光原位雜交(FISH)，可以在一個步驟中精確地進行染色體定位。此技術(shù)的綜述，參見Verma等，Human Chromosomes:a Manualof Basic Techniques,Pergamon Press,New York(1988)。
一旦序列被定位到準確的染色體位置，此序列在染色體上的物理位置就可以與基因圖數(shù)據(jù)相關(guān)聯(lián)。這些數(shù)據(jù)可見于例如，V.Mckusick,MendelianInheritance in Man(可通過與Johns Hopkins University Welch Medical Library聯(lián)機獲得)。然后可通過連鎖分析，確定基因與業(yè)已定位到染色體區(qū)域上的疾病之間的關(guān)系。
接著，需要測定患病和未患病個體間的cDNA或基因組序列差異。如果在一些或所有的患病個體中觀察到某突變，而該突變在任何正常個體中未觀察到，則該突變可能是疾病的病因。比較患病和未患病個體，通常涉及首先尋找染色體中結(jié)構(gòu)的變化，如從染色體水平可見的或用基于cDNA序列的PCR可檢測的缺失或易位。根據(jù)目前的物理作圖和基因定位技術(shù)的分辨能力，被精確定位至與疾病有關(guān)的染色體區(qū)域的cDNA，可以是50至500個潛在致病基因間之一種(假定1兆堿基作圖分辨能力和每20kb對應(yīng)于一個基因)。
可以將本發(fā)明的多肽、多核苷酸及其模擬物、激動劑、拮抗劑和抑制劑與合適的藥物載體組合后使用。這些載體可以是水、葡萄糖、乙醇、鹽類、緩沖液、甘油以及它們的組合。組合物包含安全有效量的多肽或拮抗劑以及不影響藥物效果的載體和賦形劑。這些組合物可以作為藥物用于疾病治療。
本發(fā)明還提供含有一種或多種容器的藥盒或試劑盒，容器中裝有一種或多種本發(fā)明的藥用組合物成分。與這些容器一起，可以有由制造、使用或銷售藥品或生物制品的政府管理機構(gòu)所給出的指示性提示，該提示反映出生產(chǎn)、使用或銷售的政府管理機構(gòu)許可其在人體上施用。此外，本發(fā)明的多肽可以與其它的治療化合物結(jié)合使用。
藥物組合物可以以方便的方式給藥，如通過局部、靜脈內(nèi)、腹膜內(nèi)、肌內(nèi)、皮下、鼻內(nèi)或皮內(nèi)的給藥途徑。人線粒體?；o酶A硫酯酶48以有效地治療和/或預(yù)防具體的適應(yīng)癥的量來給藥。施用于患者的人線粒體?；o酶A硫酯酶48的量和劑量范圍將取決于許多因素，如給藥方式、待治療者的健康條件和診斷醫(yī)生的判斷。
下列附圖用于說明本發(fā)明的具體實施方案，而不用于限定由權(quán)利要求書所界定的本發(fā)明范圍。


圖1是本發(fā)明人線粒體酰基輔酶A硫酯酶48和鼠的MT-ACT48蛋白的氨基酸序列同源性比較圖。上方序列是人線粒體?；o酶A硫酯酶48，下方序列是鼠的MT-ACT48蛋白。相同氨基酸在兩個序列間用單字符氨基酸表示，相似氨基酸用“+”表示。
圖2為分離的人線粒體?；o酶A硫酯酶48的聚丙烯酰胺凝膠電泳圖(SDS-PAGE)。48kDa為蛋白質(zhì)的分子量。箭頭所指為分離出的蛋白條帶。
下面結(jié)合具體實施例，進一步闡述本發(fā)明。應(yīng)理解，這些實施例僅用于說明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍。下列實施例中未注明具體條件的實驗方法，通常按照常規(guī)條件如Sambrook等人，分子克隆實驗室手冊(New York:ColdSpring Harbor Laboratory Press,1989)中所述的條件，或按照制造廠商所建議的條件。實施例1人線粒體?；o酶A硫酯酶48的克隆用異硫氰酸胍/酚/氯仿一步法提取人胎腦總RNA。用Quik mRNA Isolation Kit(Qiegene公司產(chǎn)品)從總RNA中分離poly(A)mRNA。2ug poly(A)mRNA經(jīng)逆轉(zhuǎn)錄形成cDNA。用Smart cDNA克隆試劑盒(購自Clontech)將cDNA片段定向插入到pBSK(+)載體(Clontech公司產(chǎn)品)的多克隆位點上，轉(zhuǎn)化DH5α，細菌形成cDNA文庫。用Dyeterminate cycle reaction sequencing kit(Perkin-Elmer公司產(chǎn)品)和ABI 377自動測序儀(Perkin-Elmer公司)測定所有克隆的5′和3′末端的序列。將測定的cDNA序列與已有的公共DNA序列數(shù)據(jù)庫(Genebank)進行比較，結(jié)果發(fā)現(xiàn)其中一個克隆0917h04的cDNA序列為新的DNA。通過合成一系列引物對該克隆所含的插入cDNA片段進行雙向測定。結(jié)果表明，0917h04克隆所含的全長cDNA為1689bp(如Seq ID NO:1所示)，從第146bp至1465bp有一個1319bp的開放閱讀框架(ORF)，編碼一個新的蛋白質(zhì)(如Seq ID NO:2所示)。我們將此克隆命名為pBS-0917h04，編碼的蛋白質(zhì)命名為人線粒體?；o酶A硫酯酶48。
實施例2cDNA克隆的同源檢索將本發(fā)明的人線粒體?；o酶A硫酯酶48的序列及其編碼的蛋白序列，用Blast程序(Basiclocal Alignment search tool)[Altschul,SF et al.J.Mol.Biol.1990；215:403-10]，在Genbank、Swissport等數(shù)據(jù)庫進行同源檢索。與本發(fā)明的人線粒體?；o酶A硫酯酶48同源性最高的基因是一種已知的鼠的MT-ACT48蛋白，其編碼的蛋白在Genbank的準入號為AB028898。蛋白質(zhì)同源結(jié)果示于圖1，兩者高度同源，其相同性為99％；相似性為99％。實施例3用RT-PCR方法克隆編碼人線粒體?；o酶A硫酯酶48的基因用胎腦細胞總RNA為模板，以oligo-dT為引物進行逆轉(zhuǎn)錄反應(yīng)合成cDNA，用Qiagene的試劑盒純化后，用下列引物進行PCR擴增Primer1: 5’-GCCCCCGGACACCGCTGTC-3’(SEQ ID NO:3)Primer2: 5’-ATTAAAATTGTCTTGAAAGTA-3’(SEQ ID NO:4)Primer1為位于SEQ ID NO:1的5’端的第1bp開始的正向序列；Primer2為SEQ ID NO:1的中的3’端反向序列。
擴增反應(yīng)的條件在50μl的反應(yīng)體積中含有50mmol/L KCl,10mmol/LTris-Cl,(pH8.5),1.5mmol/L MgCl2,200μmol/L dNTP,10pmol引物，1U的Taq DNA聚合酶(Clontech公司產(chǎn)品)。在PE9600型DNA熱循環(huán)儀(Perkin-Elmer公司)上按下列條件反應(yīng)25個周期94℃ 30sec；55℃ 30sec；72℃ 2min。在RT-PCR時同時設(shè)β-actin為陽性對照和模板空白為陰性對照。擴增產(chǎn)物用QIAGEN公司的試劑盒純化，用TA克隆試劑盒連接到pCR載體上(Invitrogen公司產(chǎn)品)。DNA序列分析結(jié)果表明PCR產(chǎn)物的DNA序列與SEQ ID NO:1所示的1-1689bp完全相同。實施例4Northern印跡法分析人線粒體?；o酶A硫酯酶48基因的表達用一步法提取總RNA[Anal.Biochem 1987,162,156-159]。該法包括酸性硫氰酸胍苯酚-氯仿抽提。即用4M異硫氰酸胍-25mM檸檬酸鈉，0.2M乙酸鈉(pH4.0)對組織進行勻漿，加入1倍體積的苯酚和1/5體積的氯仿-異戊醇(49∶1)，混合后離心。吸出水相層，加入異丙醇(0.8體積)并將混合物離心得到RNA沉淀。將得到的RNA沉淀用70％乙醇洗滌，干燥并溶于水中。用20μg RNA，在含20mM 3-(N-嗎啉代)丙磺酸(pH7.0)-5mM乙酸鈉-1mM EDTA-2.2M甲醛的1.2％瓊脂糖凝膠上進行電泳。然后轉(zhuǎn)移至硝酸纖維素膜上。用α-32P dATP通過隨機引物法制備32P-標記的DNA探針。所用的DNA探針為圖1所示的PCR擴增的人線粒體酰基輔酶A硫酯酶48編碼區(qū)序列(146bp至1465bp)。將32P-標記的探針(約2×106cpm/ml)與轉(zhuǎn)移了RNA的硝酸纖維素膜在一溶液中于42℃雜交過夜，該溶液包含50％甲酰胺-25mM KH2PO4(pH7.4)-5×SSC-5×Denhardt’s溶液和200μg/ml鮭精DNA。雜交之后，將濾膜在1×SSC-0.1％SDS中于55℃洗30min。然后，用Phosphor Imager進行分析和定量。實施例5重組人線粒體?；o酶A硫酯酶48的體外表達、分離和純化根據(jù)SEQ ID NO:1和圖1所示的編碼區(qū)序列，設(shè)計出一對特異性擴增引物，序列如下Primer3:5’-CCCGCTAGCATGAGGCGGGCAGCACTGCGG-3’(Seq ID No:5)Primer4:5’-CCCAAGCTTTTAGGGCTCCACAAGGTAGTC-3’(Seq ID No:6)此兩段引物的5’端分別含有NheⅠ和HindⅢ酶切位點，其后分別為目的基因5’端和3’端的編碼序列，NheⅠ和HindⅢ酶切位點相應(yīng)于表達載體質(zhì)粒pET-28b(+)(Novagen公司產(chǎn)品，Cat.No.69865.3)上的選擇性內(nèi)切酶位點。以含有全長目的基因的pBS-0917h04質(zhì)粒為模板，進行PCR反應(yīng)。PCR反應(yīng)條件為總體積50μl中含pBS-0917h04質(zhì)粒10pg、引物Primer-3和Primer-4分別為10pmol、Advantagepolymerase Mix(Clontech公司產(chǎn)品)1μl。循環(huán)參數(shù)94℃ 20s,60℃ 30s,68℃ 2min，共25個循環(huán)。用NheⅠ和HindⅢ分別對擴增產(chǎn)物和質(zhì)粒pET-28(+)進行雙酶切，分別回收大片段，并用T4連接酶連接。連接產(chǎn)物轉(zhuǎn)化用氯化鈣法大腸桿細菌DH5α，在含卡那霉素(終濃度30μg/ml)的LB平板培養(yǎng)過夜后，用菌落PCR方法篩選陽性克隆，并進行測序。挑選序列正確的陽性克隆(pET-0917h04)用氯化鈣法將重組質(zhì)粒轉(zhuǎn)化大腸桿菌BL21(DE3)plySs(Novagen公司產(chǎn)品)。在含卡那霉素(終濃度30μg/ml)的LB液體培養(yǎng)基中，宿主菌BL21(pET-0917h04)在37℃培養(yǎng)至對數(shù)生長期，加入IPTG至終濃度1mmol/L，繼續(xù)培養(yǎng)5小時。離心收集菌體，經(jīng)超聲波破菌，離心收集上清，用能與6個組氨酸(6His-Tag)結(jié)合的親和層析柱His.Bind Quick Cartridge(Novagen公司產(chǎn)品)進行層析，得到了純化的目的蛋白人線粒體?；o酶A硫酯酶48。經(jīng)SDS-PAGE電泳，在48kDa處得到一單一的條帶(圖2)。將該條帶轉(zhuǎn)移至PVDF膜上用Edams水解法進行N-端氨基酸序列分析，結(jié)果N-端15個氨基酸與SEQ ID NO:2所示的N-端15個氨基酸殘基完全相同。實施例6抗人線粒體?；o酶A硫酯酶48抗體的產(chǎn)生用多肽合成儀(PE公司產(chǎn)品)合成下述人線粒體?；o酶A硫酯酶48特異性的多肽NH2-Met-Arg-Arg-Ala-Ala-Leu-Arg-Leu-Cys-Ala-Leu-Gly-Lys-Gly-Gln-COOH(SEQ ID NO:7)。將該多肽分別與血藍蛋白和牛血清白蛋白耦合形成復(fù)合，方法參見Avrameas,et al.Immunochemistry,1969；6:43。用4mg上述血藍蛋白多肽復(fù)合物加上完全弗氏佐劑免疫家兔，15天后再用血藍蛋白多肽復(fù)合物加不完全弗氏佐劑加強免疫一次。采用經(jīng)15μg/ml牛血清白蛋白多肽復(fù)合物包被的滴定板做ELISA測定兔血清中抗體的滴度。用蛋白A-Sepharose從抗體陽性的家兔血清中分離總IgG。將多肽結(jié)合于溴化氰活化的Sepharose4B柱上，用親和層析法從總IgG中分離抗多肽抗體。免疫沉淀法證明純化的抗體可特異性地與人線粒體酰基輔酶A硫酯酶48結(jié)合。
序列表(1)一般信息(ⅱ)發(fā)明名稱人線粒體?；o酶A硫酯酶48及其編碼序列(ⅲ)序列數(shù)目7(2)SEQ ID NO:1的信息(ⅰ)序列特征(A)長度1689bp(B)類型核酸(C)鏈性雙鏈(D)拓撲結(jié)構(gòu)線性(ⅱ)分子類型cDNA(ⅹⅰ)序列描述SEQ ID NO:1:1 GCCCCCGGACACCGCTGTCCGGCTCCCGGGCTGTCCTCAGCAAGGGCGCGGTCTGGTACT61 CGTGCGTCTTTTATCGCCTCAGTTTCCCTCCGCCGACTAGCGCGCGGGGCCCGGTTCTCC121 ATCGCGCGCACGGCAGCCTAGCGCAATGAGGCGGGCAGCACTGCGGCTTTGTGCCTTGGG181 CAAAGGGCAGCTTACTCCTGGAAGAGGACTGACTCAAGGACCCCAGAACCCCAAGAAACA241 GGGAATCTTCCACATTCATGAAGTTCGAGATAAGTTGCGGGAGATAGTAGGAGCATCCAC301 AAACTGGAGAGACCATGTGAAGGCAATGGAAGAAAGGAAATTACTTCATAGTTTCTTGGC361 TAAATCACAGGATGGACTGCCTCCTAGGAGAATGAAGGACAGTTATATTGAAGTTCTCTT421 GCCTTTGGGCAGTGAGCCTGAATTACGAGAGAAATATTTGACTGTTCAAAACACCGTAAG481 ATTTGGCAGGATTCTTGAGGATCTTGACAGCTTGGGAGTTCTTATTTGTTACATGCACAA541 CAAAATCCACTCCGCCAAGATGTCTCTTTTATCGATAGTTACAGCCCTGGTGGATAAGAT601 TGATATGTGTAAGAAGAGCTTGAGCCCAGAACAGGACATTAAGTTCAGTGGCCATGTTAG661 CTGGGTCGGGAAGACATCCATGGAAGTGAAGATGCAAATGTTCCAGTTACATGGTGATGA721 ATTTTGTCCTGTTTTGGATGCAACATTTGTAATGGTGGCTCGTGATTCTGAAAATAAAGG781 GCCGGCATTTGTAAATCCACTCATCCCTGAAAGCCCAGAGGAAGAGGAGCTCTTTAGACA841 AGGGGAATTGAACAAGGGGAGAAGAATTGCCTTCAGCTCCACGTCGTTACTGAAAATGGC901 CCCCAGCGCTGAGGAGAGGACCACCATACATGAGATGTTTCTCAGCACACTGGATCCAAA961 GACTATAAGTTTTCGGAGTCGAGTTTTACCCTCTAATGCAGTGTGGATGGAGAATTCAAA1021 ACTGAAGAGTTTGGAAATTTGCCACCCTCAGGAGCGGAACATTTTCAATCGGATCTTTGG1081 TGGTTTCCTTATGAGGAAGGCATATGAACTTGCGTGGGCTACTGCTTGTAGCTTTGGTGG1141 TTCTCGACCGTTTGTGGTAGCAGTAGATGACATCATGTTTCAGAAACCTGTTGAGGTTGG1201 CTCATTGCTCTTTCTTTCTTCACAGGTATGCTTTACTCAGAATAATTATATTCAAGTCAG1261 AGTACACAGTGAAGTGGCCTCCCTGCAGGAGAAGCAGCATACAACCACCAATGTCTTTCA1321 TTTCACGTTCATGTCGGAAAAAGAAGTGCCATTGGTTTTCCCAAAAACATATGGAGAGTC1381 CATGTTGTACTTAGATGGGCAGCGGCATTTCAACTCCATGAGTGGCCCAGCTACCTTGAG1441 AAAGGACTACCTTGTGGAGCCCTAAGAACACCACATTTGTTGAAAACTAGCACTCTACCC1501 ACAGTGACGTGGTATCTGATGAAGACCTGATCGAGTGTATTGATTTTAGTATTGCTTCGT1561 GTCCTCCACACAGGAGGAGGATGTATTCAGCCTTTAGGATGATCAGAAAAGCAGAAAGAG1621 AGAGTGGCCGGATGGGGCTGAGGGGAGAAAGAATTATTAAACAATAAATACTTTCAAGAC1681 AATTTTAAT(3)SEQ ID NO:2的信息(ⅰ)序列特征(A)長度439個氨基酸(B)類型氨基酸(D)拓撲結(jié)構(gòu)線性(ⅱ)分子類型多肽(ⅹⅰ)序列描述SEQ ID NO:2:1 Met Arg Arg Ala Ala Leu Arg Leu Cys Ala Leu Gly Lys Gly Gln16 Leu Thr Pro Gly Arg Gly Leu Thr Gln Gly Pro Gln Asn Pro Lys31 Lys Gln Gly Ile Phe His Ile His Glu Val Arg Asp Lys Leu Arg46 Glu Ile Val Gly Ala Ser Thr Asn Trp Arg Asp His Val Lys Ala61 Met Glu Glu Arg Lys Leu Leu His Ser Phe Leu Ala Lys Ser Gln76 Asp Gly Leu Pro Pro Arg Arg Met Lys Asp Ser Tyr Ile Glu Val91 Leu Leu Pro Leu Gly Ser Glu Pro Glu Leu Arg Glu Lys Tyr Leu106 Thr Val Gln Asn Thr Val Arg Phe Gly Arg Ile Leu Glu Asp Leu121 Asp Ser Leu Gly Val Leu Ile Cys Tyr Met His Asn Lys Ile His136 Ser Ala Lys Met Ser Leu Leu Ser Ile Val Thr Ala Leu Val Asp151 Lys Ile Asp Met Cys Lys Lys Ser Leu Ser Pro Glu Gln Asp Ile166 Lys Phe Ser Gly His Val Ser Trp Val Gly Lys Thr Ser Met Glu181 Val Lys Met Gln Met Phe Gln Leu His Gly Asp Glu Phe Cys Pro196 Val Leu Asp Ala Thr Phe Val Met Val Ala Arg Asp Ser Glu Asn211 Lys Gly Pro Ala Phe Val Asn Pro Leu Ile Pro Glu Ser Pro Glu226 Glu Glu Glu Leu Phe Arg Gln Gly Glu Leu Asn Lys Gly Arg Arg241 Ile Ala Phe Ser Ser Thr Ser Leu Leu Lys Met Ala Pro Ser Ala256 Glu Glu Arg Thr Thr Ile His Glu Met Phe Leu Ser Thr Leu Asp271 Pro Lys Thr Ile Ser Phe Arg Ser Arg Val Leu Pro Ser Asn Ala286 Val Trp Met Glu Asn Ser Lys Leu Lys Ser Leu Glu Ile Cys His301 Pro Gln Glu Arg Asn Ile Phe Asn Arg Ile Phe Gly Gly Phe Leu316 Met Arg Lys Ala Tyr Glu Leu Ala Trp Ala Thr Ala Cys Ser Phe331 Gly Gly Ser Arg Pro Phe Val Val Ala Val Asp Asp Ile Met Phe346 Gln Lys Pro Val Glu Val Gly Ser Leu Leu Phe Leu Ser Ser Gln361 Val Cys Phe Thr Gln Asn Asn Tyr Ile Gln Val Arg Val His Ser376 Glu Val Ala Ser Leu Gln Glu Lys Gln His Thr Thr Thr Asn Val391 Phe His Phe Thr Phe Met Ser Glu Lys Glu Val Pro Leu Val Phe406 Pro Lys Thr Tyr Gly Glu Ser Met Leu Tyr Leu Asp Gly Gln Arg421 His Phe Asn Ser Met Ser Gly Pro Ala Thr Leu Arg Lys Asp Tyr436 Leu Val Glu Pro(4)SEQ ID NO:3的信息(ⅰ)序列特征(A)長度19堿基(B)類型核酸(C)鏈性單鏈(D)拓撲結(jié)構(gòu)線性(ⅱ)分子類型寡核苷酸(ⅹⅰ)序列描述SEQ ID NO:3:GCCCCCGGACACCGCTGTC 19(5)SEQ ID NO:4的信息(ⅰ)序列特征(A)長度21堿基(B)類型核酸(C)鏈性單鏈(D)拓撲結(jié)構(gòu)線性(ⅱ)分子類型寡核苷酸(ⅹⅰ)序列描述SEQ ID NO:4:ATTAAAATTGTCTTGAAAGTA 21(6)SEQ ID NO:5的信息(ⅰ)序列特征(A)長度30堿基(B)類型核酸(C)鏈性單鏈(D)拓撲結(jié)構(gòu)線性(ⅱ)分子類型寡核苷酸(ⅹⅰ)序列描述SEQ ID NO:5:CCCGCTAGCATGAGGCGGGCAGCACTGCGG 30(7)SEQ ID NO:6的信息(ⅰ)序列特征(A)長度30堿基(B)類型核酸(C)鏈性單鏈(D)拓撲結(jié)構(gòu)線性(ⅱ)分子類型寡核苷酸(ⅹⅰ)序列描述SEQ ID NO:6:CCCAAGCTTTTAGGGCTCCACAAGGTAGTC 30(8)SEQ ID NO:7的信息(ⅰ)序列特征(A)長度15個氨基酸(B)類型氨基酸
(D)拓撲結(jié)構(gòu)線性(ⅱ)分子類型多肽(ⅹⅰ)序列描述SEQ ID NO:7:Met-Arg-Arg-Ala-Ala-Leu-Arg-Leu-Cys-Ala-Leu-Gly-Lys-Gly-Gln 1權(quán)利要求
1.一種分離的多肽-人線粒體?；o酶A硫酯酶48，其特征在于它包含有SEQID NO:2所示的氨基酸序列的多肽、或其多肽的活性片段、類似物或衍生物。
2.如權(quán)利要求1所述的多肽，其特征在于所述多肽、類似物或衍生物的氨基酸序列具有與SEQ ID NO:2所示的氨基酸序列至少95％的相同性。
3.如權(quán)利要求2所述的多肽，其特征在于它包含具有SEQ ID NO:2所示的氨基酸序列的多肽。
4.一種分離的多核苷酸，其特征在于所述多核苷酸包含選自下組中的一種(a)編碼具有SEQ ID NO:2所示氨基酸序列的多肽或其片段、類似物、衍生物的多核苷酸；(b)與多核苷酸(a)互補的多核苷酸；或(c)與(a)或(b)有至少99％相同性的多核苷酸。
5.如權(quán)利要求4所述的多核苷酸，其特征在于所述多核苷酸包含編碼具有SEQID NO:2所示氨基酸序列的多核苷酸。
6.如權(quán)利要求4所述的多核苷酸，其特征在于所述多核苷酸的序列包含有SEQ IDNO:1中146-1465位的序列或SEQ ID NO:1中1-1689位的序列。
7.一種含有外源多核苷酸的重組載體，其特征在于它是由權(quán)利要求4-6中的任一權(quán)利要求所述多核苷酸與質(zhì)粒、病毒或運載體表達載體構(gòu)建而成的重組載體。
8.一種含有外源多核苷酸的遺傳工程化宿主細胞，其特征在于它是選自于下列一種宿主細胞(a)用權(quán)利要求7所述的重組載體轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)導(dǎo)的宿主細胞；或(b)用權(quán)利要求4-6中的任一權(quán)利要求所述多核苷酸轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)導(dǎo)的宿主細胞。
9.一種具有人線粒體酰基輔酶A硫酯酶48活性的多肽的制備方法，其特征在于所述方法包括(a)在表達人線粒體?；o酶A硫酯酶48條件下，培養(yǎng)權(quán)利要求8所述的工程化宿主細胞；(b)從培養(yǎng)物中分離出具有人線粒體?；o酶A硫酯酶48活性的多肽。
10.一種能與多肽結(jié)合的抗體，其特征在于所述抗體是能與人線粒體?；o酶A硫酯酶48特異性結(jié)合的抗體。
11.一類模擬或調(diào)節(jié)多肽活性或表達的化合物，其特征在于它們是模擬、促進、拮抗或抑制人線粒體?；o酶A硫酯酶48的活性的化合物。
12.如權(quán)利要求11所述的化合物，其特征在于它是SEQ ID NO:1所示的多核苷酸序列或其片段的反義序列。
13.一種權(quán)利要求11所述化合物的應(yīng)用，其特征在于所述化合物用于調(diào)節(jié)人線粒體酰基輔酶A硫酯酶48在體內(nèi)、體外活性的方法。
14.一種檢測與權(quán)利要求1-3中的任一權(quán)利要求所述多肽相關(guān)的疾病或疾病易感性的方法，其特征在于其包括檢測所述多肽的表達量，或者檢測所述多肽的活性，或者檢測多核苷酸中引起所述多肽表達量或活性異常的核苷酸變異。
15.如權(quán)利要求1-3中的任一權(quán)利要求所述多肽的應(yīng)用，其特征在于它應(yīng)用于篩選人線粒體酰基輔酶A硫酯酶48的模擬物、激動劑，拮抗劑或抑制劑；或者用于肽指紋圖譜鑒定。
16.如權(quán)利要求4-6中的任一權(quán)利要求所述的核酸分子的應(yīng)用，其特征在于它作為引物用于核酸擴增反應(yīng)，或者作為探針用于雜交反應(yīng)，或者用于制造基因芯片或微陣列。
17.如權(quán)利要求1-6及11中的任一權(quán)利要求所述的多肽、多核苷酸或化合物的應(yīng)用，其特征在于用所述多肽、多核苷酸或其模擬物、激動劑、拮抗劑或抑制劑以安全有效劑量與藥學(xué)上可接受的載體組成作為診斷或治療與人線粒體?；o酶A硫酯酶48異常相關(guān)的疾病的藥物組合物。
18.權(quán)利要求1-6及11中的任一權(quán)利要求所述的多肽、多核苷酸或化合物的應(yīng)用，其特征在于用所述多肽、多核苷酸或化合物制備用于治療如惡性腫瘤，血液病，HIV感染和免疫性疾病和各類炎癥的藥物。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種新的多肽——人線粒體?；o酶A硫酯酶48,編碼此多肽的多核苷酸和經(jīng)DNA重組技術(shù)產(chǎn)生這種多肽的方法。本發(fā)明還公開了此多肽用于治療多種疾病的方法,如惡性腫瘤,血液病,HIV感染和免疫性疾病和各類炎癥等。本發(fā)明還公開了抗此多肽的拮抗劑及其治療作用。本發(fā)明還公開了編碼這種新的人線粒體?；o酶A硫酯酶48的多核苷酸的用途。
文檔編號C07K16/00GK1302892SQ9911989
公開日2001年7月11日 申請日期1999年10月28日 優(yōu)先權(quán)日1999年10月28日
發(fā)明者毛裕民, 謝毅 申請人:上海博容基因開發(fā)有限公司