[发明专利]用于蛋白替代疗法的合成的MeCP2序列

说明书

发明范围

本发明涉及MeCP2蛋白及其在蛋白质替代疗法中的用途。更具体地说， 本发明涉及密码子优化的用于表达MeCP2蛋白的核酸序列、创建该核酸序 列和表达该蛋白的方法、本发明的蛋白与转导结构域的融合蛋白以及含有 本发明的蛋白的载体和宿主细胞。本发明还涉及将本发明的核酸或蛋白在 药物中的用途、含本发明的核酸序列和蛋白的药物组合物，以及用于神经 变性疾病或神经发育疾病(包括Rett综合征)的处理、预防和/或治疗的方 法。

背景技术

Rett综合征是一种进行性神经发育疾病。它几乎仅侵染女性(Rett， 1966，Wien Med Wochenschr 116：723-6)，且是女性智力低下的最常见原 因之一。RTT的特征在于具有四个连续阶段的动态病程。第一阶段(6-18 个月)，女孩停止获得新技能；她们表现出头部发育减慢和孤独症的特征 如感情冷淡和目光接触减少。第二阶段(1-4岁)，患病儿童丧失已学会的 技能如讲话和有目的的运用手。他们发育出不规则的呼吸模式、躯干和步 态运动失调/运动不能以及刻板手部动作。大约半数的女孩还会发生癫痫 发作，此病到第三阶段(4-7岁)会在一定程度上稳定。癫痫在第四阶段 (5-15岁和更大)发病较少，但运动退化继续。运动减退——尤其是对于不 能行走的儿童——经常导致脊柱侧弯，这会使女孩不得不使用轮椅。Rett 患者的神经病理特征包括脑皮质厚度下降和神经元大小减小。树突状分枝 也被发现明显减少但没有进一步影响到大体的形态学特征(Armstrong， 2002，Ment Retard Dev DisabilRes Rev 8：72-6)。RTT是X染色体连 锁的疾病，其发病率估计在1：10,000到1：15,000之间。Amir等人(1999) (Nat Genet 23：185-8)已确定基因MECP2的突变是RTT的致病原因。MECP2 基因遭受X染色体失活。因此，杂合突变型女性是MeCP2缺乏的嵌合体， 这最可能是影响该疾病表型的调节因子之一。已确定符合Rett综合征临 床标准的男性与47，XXY染色体组型有关，且由受精后的MECP2突变导致 体细胞镶嵌。参考文献参见L.S.Weaving et al.：Journal of Medical Genetics 2005；42：1-7和G.Miltenberger-Miltenyi，F.Laccone： Human Mutation 2003 Volume 22，Issue 2；107-115。

MECP2基因位于X染色体长臂的Xq28位置(Adler 1995，Mamm Genome 6(8)：491-2)。该基因的跨度是76kb，且由4个外显子组成。MECP2基因 编码一种名为甲基-CpG-结合蛋白2的蛋白(MeCP2)，所述蛋白被认为对沉 默其他基因有重要的作用。MeCP2蛋白有两个异构体，MeCP2 e1和MeCP2 e2，以前分别被称为MeCP2B和MeCP2A(Mnatzakanian et al.2004，Nat Genet 36：339-41)。异构体e1由498个氨基酸构成，异构体e2长486个 氨基酸。异构体e1在N末端含一个特征性的21个氨基酸的肽，其包括多 聚丙氨酸和多聚甘氨酸区。MECP2e1变体的mRNA在大脑中的表达比MECP2 e2多10倍，而且它是小鼠和人类大脑中含量最丰富的蛋白异构体。MeCP2 是一种含量丰富的哺乳动物蛋白质，其选择性地与对称放置的二核苷酸中的 5-甲基胞嘧啶残基结合。优选地，CpG二核苷酸位于基因的启动子区。它们 代表了一种基因调控的元件，DNA甲基化之后作为转录沉默因子的靶标。