[发明专利]1型核糖体失活蛋白的制备和应用

说明书

技术领域

本发明通常涉及重组1型核糖体抑制蛋白的制备和/或在治疗癌症及传染性疾病的中的应用。 

背景技术

广泛存在于植物中的核糖体失活蛋白(Ribosome Inactivating Proteins，RIPs)因其药用性能，自古以来便一直被应用。南瓜蛋白(cucurmosin)是1型RIP的一个示例。1型RIPs是约3万道尔顿(kDa)的单体，而2型RIPs是异源二聚体。1型RIPs对正常细胞的毒性通常比2型RIPs小。南瓜蛋白从南瓜(pumpkin)种子中分离得到—人类食用天然的南瓜子说明了它的低毒本性。与培养液中的正常细胞比较而言，南瓜蛋白通过诱导细胞凋亡对肿瘤细胞有选择毒性。RIPs如南瓜蛋白除了具有治疗肿瘤的潜力外，还可用于抗病毒制剂和抗真菌制剂。 

RIPs是一大类蛋白，通常存在于植物体的一种或几种组织中。基于蛋白亚基的数目和结合方式，它们可以分为三大类型。Ⅰ型RIPs(60种以上)含有26-31kDa的单肽链。Ⅱ型RIPs(约克隆了15种)包括蓖麻毒素(ricin)化合物，具有两个二硫键连接的肽链—一个有酶活性的A肽链和一个含凝集素的B肽链使得它与许多类型的细胞相互作用。Ⅲ型RIPs是另一种非典型性的，比类Ⅰ型或Ⅱ型RIPs的特性了解少许多的RIPs，它们含有内部抑制肽或未知功能的蛋白肽链。RIP在其天然宿主中的表达通常是受到多种恶劣环境对植物的刺激引起的，包括病毒感染。经常在细胞衰老时看到它的表达。这些观察表明RIPs是植物体内保持适当细胞增长的特有的防御机制，而这一假设强调了它具有可作为人类抗肿瘤及传染性疾病药物的潜力。 

RIPs抑制蛋白质合成。通过和许多核糖体蛋白相互作用，RIPs以核糖体为目标具有N-糖苷酶的作用，切掉28S核糖体RNA(rRNA)保守“sarcin/ricin”环上4324位点的腺苷酸。除了该rRNA切割活性外，RIPs还具有其它酶的活性。它能特异性去除参与DNA修复的多腺苷二磷酸多聚酶(PARP)蛋白的腺苷二磷酸核糖链上的腺嘌呤。两个RIPs与DNA损伤有关，表明半胱氨酸天冬氨酸酶活性导致细胞凋亡。一些RIPs具有糖苷酶-非依赖型核酸酶活性以及超氧化物歧化酶/抗氧化活性。有报道RIPs能和mRNAs的5’端帽子结构相互作用，因为真核生物帽子结合蛋白eIF4E可以转化细胞，与翻译缺陷有关联的转化和某些癌症有关(例如，乳腺癌)。总之，虽然rRNA修饰活性研究得最深入，RIPs在细胞中似乎具有其它活性以发挥它的生物学效应。 

RIPs能保护植物免受各种感染疾病(例如，病毒)。导入RIP基因到商品化的作物中可能防御一些这样的疾病。 

发明概述

在一些实施方案中，制备基本纯化的重组1型核糖体失活蛋白(RIP)的方法包括获得蛋白序列。该蛋白序列包括至少部分重组1型RIP。该方法包括采用在宿主细胞中表达1型RIP的基因优化序列合成编码1型RIP的核酸。该方法包括克隆核酸到合适的表达载体。该方法包括转化表达载体到合适的蛋白表达系统中。该方法包括诱导重组1型RIP的表达。在一些实施方案中，该方法包括基本纯化表达的重组1型RIP。 

在一些实施方案中，重组1型RIP可以用来治疗癌症和/或感染性疾病，包括对将受益于该治疗的病人施以有效量的组合物。所述组合物包括重组1型RIP和/或其功能衍生物。 

在一些实施方案中，药物组合物可适用于治疗癌症。该药物组合物包括有效量的天然南瓜蛋白、重组南瓜蛋白和/或其功能衍生物。该药物组合物可包括适合的药用载体介质。 

在一些实施方案中，重组南瓜蛋白的功能衍生物包括一个或多个与配体结合的南瓜蛋白，截短的南瓜蛋白多肽和/或南瓜蛋白多肽。南瓜蛋白多肽可包括在序列中含有一个以上突变的序列。 

在一些实施方案中，诱导癌细胞凋亡的方法包括将至少部分纯化的重组南瓜蛋白和/或其功能衍生物的制剂与癌细胞接触。 

在一些实施方案中，制备基本纯化的重组南瓜蛋白的方法包括得到核酸序列。该核酸序列包括编码至少部分重组南瓜蛋白的序列。该方法包括克隆核酸到合适的表达载体。该方法包括转化表达载体到合适的蛋白表达系统中。该方法包括诱导重组南瓜蛋白的表达。该方法包括基本纯化表达的重组南瓜蛋白。 

附图说明

下列详细描述和参考附图将清楚呈现本发明的其它目的和优点。 

图1描述了通过尾静脉注射重组南瓜蛋白治疗小鼠HMEL肿瘤的结果。