[发明专利]用作哺乳动物治疗剂的植物PR－5蛋白

说明书

与相关申请的交叉引用

本申请要求2004年9月27日提交的序列号为60/613,647和2005年2月28日提交的序列号为60/657,335的美国临时专利申请的优先权。

技术领域

本发明涉及哺乳动物疾病特别是葡萄糖和脂质代谢紊乱的治疗、用于治疗所述疾病的治疗剂、以及所述治疗剂的设计和/或鉴定。

背景技术

在与植物防御相关的抗微生物蛋白质家族中，致病相关蛋白家族5(PR-5)在结构上与奇异果甜蛋白相关(Veronese et al.，2003)。PR-5蛋白因具有以下特征而可被识别：(a)由形成该分子的紧凑核心的β桶(结构域I，该结构通常在凝集素中发现，在下文中称为“凝集素样β桶”)、自结构域I延伸并由四对二硫键稳定的几个环所组成的结构域(结构域II)、和同样自结构域I延伸并由两对二硫键稳定的小环组成的结构域III所组成的三结构域结构；(b)通常位于N末端前导序列的剪切位点的丙氨酸；(c)在整个蛋白质中具有保守的空间分布并通过二硫键连接的多达16个半胱氨酸残基(Min，et al.，2004)；和(d)由结构域I和II形成的可能与生物学活性相关的裂口。

渗透蛋白是一种抗真菌性烟草PR-5蛋白。它经RAS2/cAMP对细胞应激应答进行信号抑制从而诱导啤酒酵母(S.cerevisiae)中的程序性细胞死亡(Narasimhan et at.，2001)。多数PR-5蛋白(包括渗透蛋白)具有特异性的广谱抗真菌活性，这表明靶位识别可能通过它们与病原体细胞表面成分的相互作用确定。就渗透蛋白而言，特定的真菌细胞壁成分增强或抑制渗透蛋白抗真菌活性(Narasimhan et al.，2003；Veronese et al.，2003)。在啤酒酵母中，细胞壁糖蛋白的PIR家族是渗透蛋白抗性决定簇(Yun et al.，1997)。已报道，酵母细胞壁糖蛋白的磷聚甘露糖可能通过用作渗透蛋白的停靠结构(docking structure)而增加其局部浓度和通过细胞壁的扩散性，从而增强了渗透蛋白的毒性(Ibeas et al.，2000)。遗传分析已揭示：SSD1(一种影响细胞壁形态发生和PIR蛋白的沉积的蛋白质)是针对渗透蛋白的抗性的决定簇(Ibeas et al.，2001)。通过活化经促分裂原活化的蛋白激酶级联，渗透蛋白诱导酵母细胞壁中出现使毒性增强的不明改变(Yun et al.，1998)。质膜上的特异性相互作用也显示出是渗透蛋白抗真菌活性所必需的，因为对烟草渗透蛋白高度敏感的酵母原生质球可以对来自其它植物的PR-5蛋白具有抗性(Yun et al.，1997)。尽管对PR-5蛋白质的功能研究最佳的是其抗真菌活性，也已提出了信号或识别功能(Veronese et al.，2003)。

脂联素(也称作30kDa脂肪细胞补体相关蛋白-Acrp30)是哺乳动物中的一种抗糖尿病和抗动脉粥样硬化蛋白质激素，其基于与脂联素受体的相互作用而适应于对能量状态、脂肪酸氧化和葡萄糖转运的感知。已知的脂联素受体包括人AdipoR1和AdipoR2(Diez and Iglesias，2003；Yamauchi et al.，2003a，b)，和猪脂联素受体(genebank NM_001007193)(Ding et al.2004)。其它脂联素受体序列可以在Genebank中找到。在肥胖、胰岛素抵抗和II型糖尿病的情况下血清脂联素水平降低(Yamauchi etal.，2003a)，而在小鼠中施用脂联素降低了血清葡萄糖水平并改善胰岛素抵抗(Yamauchi et al.，2003a)。预计哺乳动物脂联素受体AdipoR1和AdipoR2具有7个跨膜结构域(G蛋白偶联受体(GPCR)的特征性特征)。

发明概述

PR-5家族的蛋白质通过包含7个跨膜结构域(GPCR的特征)的受体控制酵母中的程序性细胞死亡。已发现与PR-5蛋白特异性结合的受体与哺乳动物脂联素受体同源，且PR-5蛋白可用作脂联素的功能性同系物并控制哺乳动物中的脂联素应答。