[发明专利]FBXL15蛋白及其抑制剂以及它们的应用

说明书

技术领域

本发明涉及FBXL15蛋白及其抑制剂以及它们的应用。

背景技术

蛋白质是构成生命体内细胞和组织的基本物质，几乎所有的蛋白质都处在不断合成与降解的动态平衡之中。与蛋白质的合成相比，蛋白质的降解同样重要，机体内短寿命的、错误折叠的以及机体自身不需要的蛋白都需要通过降解途径来清除。其中泛素-蛋白酶体系统(Ubiquitin-Proteasome System，UPS)就是真核生物体内普遍存在的具有高度选择性的蛋白质降解系统，主要由蛋白质泛素化和蛋白酶体降解两个过程组成。该系统的生物学功能非常广泛，参与调控细胞内几乎各个方面的生命活动，其异常与炎症、癌症及神经退行性疾病等密切相关。

泛素化修饰通过由泛素激活酶(ubiquitin activating enzyme，E1)、泛素结合酶(ubiquitin conjugating enzyme，E2)和泛素连接酶(ubiquitin-protein ligase，E3)参与介导的酶促级联反应完成，最后经蛋白酶体降解。其中E3决定底物识别的特异性，是蛋白质泛素化领域的研究热点。E3可以分为两大类：含有RING(really interesting new gene)锌指结构和HECT(homologous to E6AP C-terminus)结构域的E3。

RING类E3中的大多数是基于Cullins蛋白的多亚基复合体，其中基于Cullin1所形成的SCF(Skp1-Cullin1-F-box)复合体是研究最多、最深入的RING类E3复合体。它以支架蛋白Cullin1为中心，C端结合RING锌指蛋白Roc1，N端结合接头蛋白Skp1，Skp1又进一步募集不同的F-box蛋白，F-box蛋白担当底物识别亚基的角色，这样SCF复合体就利用不同的F-box蛋白形成不同复合体，从而结合不同的底物，在细胞周期调控、细胞生长及肿瘤发生等多种生物学过程中发挥着重要作用。F-box蛋白是一个大的蛋白家族，其家族成员数量在不同的物种中差别很大，酵母中约有20种，果蝇中有27种，而在人中则有69个成员。人中的F-box蛋白家族根据其C端所含结构域的不同，可以分为三类：含有WD40结构域的FBXW亚家族，含有LRR区的FBXL亚家族，以及含有其它结构域的统称为FBXO亚家族，它们分别通过WD40、LRR及其它结构域与底物蛋白发生相互作用，介导SCF复合体的结合。

相对于RING类E3，HECT类E3数量上约占人类E3的5％，共有28种，其功能与机制研究相对较少，认识大多来自对于Nedd4(neural precursor cell-expressed developmentally downregulated gene 4)家族的研究。人中Nedd4家族共有9个成员，根据进化关系上的远近又可分为4个亚家族：Nedd4s：Nedd4-1，Nedd4-2/Nedd4L；Smurfs：Smurf1，Smurf2；AIPs：AIP2/WWP2，AIP4，AIP5/WWP1；NEDLs：NEDL1，NEDL2。各亚家族成员间的序列和结构的相似性更高，同源性更强。Nedd4家族成员的结构域组成及模式呈现规律性的特点：N端均含有C2结构域，能结合磷脂，介导质膜定位；中间为2～4个WW结构域，每个WW结构域由约40个氨基酸组成，其中因含有两个标志性的色氨酸残基(Try，W)而得名，WW结构域能与PY模序结合，介导蛋白与蛋白间的相互作用，决定底物的特异性；C端为HECT催化结构域。

Smurf1(Smad ubiquitination regulatory factor 1)是Nedd4家族的典型代表，与同家族的Smurf2高度同源。Smurf1最早在线虫中出现，人源Smurf1是发现的第一个能够降解Smads的E3，其发现将TGF-β/BMP通路与泛素-蛋白酶体通路联系起来。研究发现，Smurf1可以通过降解经典BMP通路的受体型Smads(如Smad1、Smad5)和BMP受体、负调控BMP通路。随后有研究揭示Smurf1可以靶向Smad不依赖的BMP-MEKK2-JNK通路中的MEKK2激酶，负调控骨形成。Smurf1^-/-小鼠随年龄增长则表现出骨量的不断上升，Smurf1与Smurf2双敲除则导致小鼠胚胎致死。这些研究表明，Smurf1是骨形成、胚胎发育乃至肿瘤发生的重要调控分子。

发明内容

本发明的目的是提供FBXL15蛋白及其抑制剂以及它们的应用。