[发明专利]一种新的多肽——细胞色素b45.65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——细胞色素b45.65，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。

真核生物的线粒体及需氧原核生物中均含有细胞色素b，细胞色素b在其中作为呼吸链复合物III的组成成分，亦被称之为bc1复合物或辅酶Q-细胞色素C还原酶。在植物叶绿体及蓝细菌中亦含有一同源的蛋白-----细胞色素b6，该蛋白为质体醌-质体蓝素还原酶的组成成分，亦被称之为b6f复合物。细胞色素b为辅酶Q的重要的催化亚单位，调控着生物体呼吸代谢的过程。

细胞色素b/b6为整合膜蛋白，大约由400个氨基酸残基组成，并约含有8个跨膜片段。在植物及蓝细菌中，细胞色素b6由两个亚单位组成，这两个亚单位分别由petB基因和petD基因编码。petB基因的序列与线粒体细胞色素b蛋白序列的N末端共线性，而petD的序列与线粒体细胞色素b蛋白序列的C末端相似。在生物体内，细胞色素b/b6与两个血红素基团共价的结合在一起，形成的复合物分别被称之为b562和b566。其中，细胞色素b/b6氨基酸序列中的4个保守的组氨酸残基被认为是与两个血红素基团中的铁原子形成配位键的主要作用位点。

除上述的含4个组氨酸的序列区域外，细胞色素b/b6的序列中还另含有一些保守的区域。这些区域都是蛋白蛋白发挥生物学功能的主要作用位点。如：在蛋白第15与第16个跨膜片段间的loop结构区域中，含有一不变的P-E-W三联体结构，其位于膜的外表面，该三联体结构被认为在辅酶Q氧化还原反应电子转运过程中其重要作用。另外，细胞色素b/b6的蛋白序列中还含有一些位点，这些位点在生物体内与个抑制剂及辅酶Q的抗体结合，可有效地控制生物体内呼吸链作用的进程，使其处于一平衡状态[EspostiM.D.，De Vries S.et al.，1993，BiochimBiophys Acta，1143：243-271]。

细胞色素b/b6的具体结构图示如下：

   +--Fe-b562--+

   |+-Fe-b566----|+

   ||      ||

xxxxxxxxxxxHxHxxxxxxxxxxxxHxHxxxxxxxxxxPEWxxxxxxxxxxxxxxxx

←------------细胞色素-b-------------→

←-----细胞色素-b6-petB----→←-细胞色素-b6-petD-→

进一步地对细胞色素b/b6的序列进行分析，人们从其蛋白序列中得到了如下所示的高度保守的序列片段：序列片段1：[DENQ]-X(3)-G-[FYWMQ]-X-[LIVMF]-R-X(2)-H(其中H为血红

       素复合物b5 62的配位键形成位点)；

序列片段2：P-[DE]-W-[FY]-[LFY](2)；

除鹿及草履虫属的细胞色素b蛋白序列中不含有序列片段2外，其余的细胞色素b/b6的蛋白序列中均同时含有上述两个保守的序列片段。其中，序列片段1中含有细胞色素b/b6中第一个保守的组氨酸残基，在此组氨酸与一血红素基团形成血红素复合物b562；而序列片段2中含有保守的PEW三联体结构，该结构在呼吸作用氧化还原反应的电子传递过程中其重要作用。该两个序列片段的突变都将导致细胞色素b/b6的表达及功能异常。

在呼吸链中，细胞色素与血红素共价结合，两者协同作用将氧化还原反应所产生的电子传递给氧，生成氧离子，并与2H⁺结合成H₂O，以最终完成生物体内呼吸作用能量代谢的全过程。细胞色素b/b6即在辅酶Q介导的氧化还原反应的电子传递过程中起重要的作用，该蛋白的表达异常将导致生物体内的呼吸代谢作用异常，从而引发各种相关的代谢紊乱性疾病。其通常与生物体内呼吸代谢紊乱、一些线粒体疾病、能量代谢紊乱症及一些相关的物质代谢紊乱症的发生密切相关。

通过基因芯片的分析发现，在胎脑、原液培养的L02细胞株、0.5％FBS培养液37.C饥饿的L02细胞株、胎肾、直肠癌，胎肝、成人肝、肝癌、胎肺、胎脾、胎心、成人心、成人睾丸、胎胃、成人胃中，本发明的多肽的表达谱与细胞色素b的表达谱非常近似，因此二者功能也可能类似。本发明被命名为细胞色素b45.65。