[发明专利]编码β－微管蛋白的DNA及其应用

说明书

本发明涉及到编码β-微管蛋白的DNA，该微管蛋白来自圆线科(strongylidae)的线虫，还涉及到该DNA所编码的多肽，该DNA在对这些线虫的驱肠虫药物抗性进行诊断中的应用、在对这些线虫的种类进行鉴别中的应用、β-微管蛋白作为一种疫苗的一个组分的应用，以及一种用于对新的驱肠虫或抗生素化合物进行鉴别的方法。

寄生类蠕虫(蠕虫)造成人类和动物的健康问题并且导致可观的经济损失。在1996年，世界范围内用于驱肠虫药物的花费超过了20亿美元。目前所使用的最重要的驱肠虫药物根据其作用机制可以被分为3类：

1.环脒噻嘧啶和Morantel，同imidazothiazoles四咪唑和左旋四咪唑一起作为寄生虫的神经系统的胆碱能受体发挥作用。

2.苯并咪唑为微管多聚化的抑制剂并且导致微管单倍的解聚，随后一系列细胞功能丧失，例如细胞内转运和细胞分裂。

3.大环内酯类结合并打开谷氨酰胺能氯通道并且随后作为线虫和节肢动物的神经系统的抑制剂发挥作用。

微管通过微管蛋白亚基而构建。微管蛋白为一种二聚体蛋白，该蛋白由α-和β-微管蛋白组成并且处于微管蛋白和微管的一种动态平衡之中。该平衡可受到外源物质的影响，该物质被称为微管抑制剂。这样的抑制剂的其中一些，例如苯并咪唑，通过同微管蛋白相结合而起作用，由此它们阻止了这些亚基自解离以形成微管，而同时在相反的一端该微管的解体在继续进行。由此，细胞内的维系生存的进程发生了功能紊乱并且最终发生了细胞和整个生物体的死亡(Lacey，E.(1990)Mode of action of benzimidazoles.Parasitology Today6，112-115)。这样的微管抑制剂包括多类化合物，这些化合物可以人工合成制备或者由各种生物体产生。

微管抑制剂同来自各种生物体的微管蛋白的结合在结合的亲合性上表现出巨大的差异。由此，驱肠虫药物奥芬达唑(oxfendazole)和噻苯达唑(thiabendazole)对于来自ascarida galli的微管蛋白表现出高亲合性而对诸如绵羊这样的哺乳类动物的微管蛋白仅仅表现出低微的亲合性(Dawson et al.(1983)Purification andcharacterisation of tubulin from the parasitic nematode，Ascaridia galli，Molecular and Biochemical Parasitoloigy7，267-277)。苯并咪唑的选择毒性可通过这一选择性亲合性来解释(Lacey，E.(1988)The role of the cytoskeletal protein，tubulin，in the mode of action and mechanism of drug resistanceto benzimidazoles，Internationl Journal for Parasitology 18，885-936)。

这些驱肠虫药物的广泛使用已经导致了对这三类药物的相当严重的抗性问题，特别是在家畜之中(Bauer et al.(1994)Anthelminticresistance in nematodes of farm animals.  A seminar organizedfor the European Commission，Brussels，Belgium，8 to 9November 1993，pp.17-24)。最广为使用的驱肠虫药物为苯并咪唑。对苯并咪唑的抗性已经在世界范围内在绵羊、牛、猪、和马的寄生虫病例之中有所描述。苯并咪唑是一种广谱驱肠虫药物，它可作用于线虫、绦虫和吸虫。在德国种马农场中的调查在80％以上的情况下显示出小圆线虫对苯并咪唑的抗性(Ullrich et al.(1988)Benzimidazole resistance to small strongylids(Cyathostominae)：distribution in horse stock in Nothrhine-Westphalia，BerlinerMünchner Tierrztliche Wochenschrift 101，406-408)。