[发明专利]一种新的多肽——人锌指蛋白51和编码这种多肽的多核苷酸

说明书

本发明属于生物技术领域，具体地说，本发明描述了一种新的多肽——人锌指蛋白51，以及编码此多肽的多核苷酸序列。本发明还涉及此多核苷酸和多肽的制备方法和应用。

锌指蛋白在生物活细胞中起着各种重要的作用，其中最重要的是作为转录调节因子发挥作用[Berg J.M.,Shi Y.et al.,Science,1996,271:1081-1085]。真核基因的转录调控对于基因的正常表达是十分重要的，通常由转录调控因子来完成这一调控过程。转录调控因子在生物体内参与决定基因在何种组织及何种发育阶段开始转录。编码这类蛋白的基因如发生突变，不但该基因自身不能正常表达，而且受其调节的许多基因也不能正常的进行转录与表达。锌指蛋白对基因表达的调控主要通过与特定的DNA序列结合来完成，现在发现也有一些锌指蛋白可与RNA结合以参与调控生物体内一些重要的信号转导过程。锌指蛋白在生物体内的分别非常广泛，按其组成结构上的特征又可分为各种不同的亚家族，不同亚家族的成员在生物体内协同作用，以正确地调节不同基因的转录表达及生物体内一些重要的信号转导途径的完成。

锌指蛋白为编码锌离子介导的核苷酸结合蛋白多基因家族中的成员，按锌指蛋白所含锌指结构的不同，又可将其分为不同的类型，C2H2型锌指蛋白即为分布最广的一类，该蛋白家族成员的蛋白序列中均含有28-30个氨基酸长的保守的指重复序列：(F/Y)XCXXCXXXFXXXXXLXXHXXXHTGEKP，其中一些特定的氨基酸残基位点为高度保守的。这一序列在很多不同的锌指蛋白中均含有多个拷贝，其拷贝数不同则功能也不同。锌指蛋白与不同长度的DNA的结合依赖于指结构的数量，多指结构可能与复合物的结合稳定性有关，而复合物是RNA聚合酶转录的作用位点[Jeremy M.Berg,Annu.Rev.Biophys.Chem,1990,19:405-421]。

锌指蛋白家族的成员在生物体内的分布非常广泛，按其结构特征还可分成各种亚家族。C2H2型Kruppel锌指蛋白在生物体内即形成了独立的亚家族，该亚家族的成员均含有如上所述的C2H2型锌指蛋白家族保守的锌指基序，且各基序间由保守的H/C连接区域连接在一起，该区域含有保守的氨基酸序列：TGEKPY/F[Schuh R.,Aicher W.Et al.,Cell,1986,47:1025-1032]。此外，Bellefroid等人于1991年就指出，该亚家族中约有三分之一的成员在其N末端还含有一由75个氨基酸组成的保守基序，并将此基序命名为KRAB(Kruppel-associated box)结构域。该结构域为锌指蛋白N末端与DNA结合的结构域，在进化上高度保守[Judith F.Margolin et al.,Proc.Natl.Acad.Sci.USA,1994,91:4509-4513]。该结构域被分为A、B两个盒结构，其中富含变化的氨基酸残基，形成两个亲水性螺旋。锌指蛋白KRAB亚家族中的成员有些同时含有KRABA-盒及KRAB B-盒，而有些仅含KRAB A-盒。研究发现，KRAB结构域为一潜在的转录抑制结构域，其中由45个氨基酸组成的亲水性螺旋片段为转录抑制所必须的，螺旋结构中氨基酸的替换将减弱蛋白对转录的抑制功能，从而导致基因转录表达的失调及引发各种发育及恶性紊乱相关的疾病[N.Tommerup et al.,Genomics,1995,27:259-264]。同时，KRAB结构域与第一个锌指结构间也含有一保守的连接区域，该区域至少含有一个核酸定位信号，该信号与蛋白的正确定位及发挥功能有关。

人们已从酵母、果蝇、鼠及人等多种生物体中分离得到了各种不同的锌指蛋白。1991年，Bellegroid等人从鼠及爪蟾体内克隆得到了两个KRAB型锌指蛋白；1993年，Bellegroid等人又从人体内克隆得到KRAB型锌指蛋白亚家族的另一个成员ZNF91，该蛋白在人的各种组织中均有表达，而在人的T淋巴细胞中表达量显著增加[Bellefroid EJ,Marine JC et al.,1993,EMBO J,12:1363-1374]。上述这些蛋白在体内各种组织中参与调控多种基因的转录与表达，其突变或表达异常通常与生物体内各种相关组织的肿瘤及癌症、血液系统疾病、发育紊乱性疾病等疾病的发生均密切相关。另外，它们在在脊髓发育、分化等过程中亦起着重要的调节作用[Bellefroid EJ,Poncelet DA et al.,1991,Prog Natl Acad SciUSA,88:3608-3612]。