[发明专利]中国南海线纹芋螺神经毒素S10a及其编码序列和用途

说明书

技术领域

本发明涉及一种多肽及其编码序列和应用，尤其涉及一种线纹芋螺毒素多肽及其编码序列和应用。属于生物领域。

背景技术

芋螺(Cone snails)，分类学上属软体动物门(Mollusca)、腹足纲(Gastropoda)、新腹足目(Neogastropoda)、芋螺科(Conidae)、芋螺属(Conus)。据估计，现存芋螺约有700多种，广泛分布于全球的各个热带和亚热带海域中，其中以印度洋-太平洋区域最多。芋螺多栖息在暖温带和热带海域的珊瑚礁，浅滩，潮浸地带等区域，少数栖息在水深几米至200余米的深水区，白昼或退潮后在海藻下或珊瑚洞中栖息，夜晚外出觅食，春夏繁殖。芋螺的外型很容易辨认，螺体呈倒锥形，极其的坚实，有长沟形壳口。芋螺壳或重或轻，色彩及花纹斑斓多彩，有横带、细斑点、斑纹带等。有些芋螺的壳顶扁平，另一些芋螺则有一个伸出的螺塔部。

近30年的研究表明，每种芋螺个体含有50-200种毒液成分，并将其命名为芋螺多肽。芋螺多肽是一类非常短小的多肽分子，一般含有7-40个氨基酸，比蛇、蝎、蜘蛛及海葵等物种的多肽毒素(40-80个氨基酸)要短。芋螺多肽是由单一基因直接编码而来，芋螺多肽从mRNA翻译出50-120个氨基酸残基的片段，称为前体肽(prepropeptide)。前体肽由三部分构成，即靠近N-末端的19-27个氨基酸组成的高度保守的信号肽(signal peptide)，中间的20-40个氨基酸组成的较为保守的前导肽(pro-region)和C-末端的7-40个氨基酸组成的高度变异的成熟肽(mature peptide)。

芋螺多肽作为一个整体，具有超乎想象的多样性作用靶点。到目前为止，已经阐明的芋螺多肽作用的神经靶点主要分为离子通道受体，包括Na⁺、Ca²⁺、K⁺通道以及神经递质受体，包括乙酰胆碱受体、5-羟色胺受体(5-HT₃R)、NMDA受体(N-methyl-D-aspartateReceptor)、去甲肾上腺素相关受体(NA transporter、α1-adrenoceptor)等。从芋螺多肽的单个个体来看，则具有位点专一性的特点，能特异性的区分各种受体，甚至各种受体的亚型，这使其成为神经生物学研究的有效工具和新药开发的重要资源库。ω-MVIIA专一性的作用于N型电压门控钙离子通道，其鞘内注射较吗啡更具效力而不必担心药物的耐受及成瘾性，因此2004年被美国FDA批准用于治疗严重慢性疼痛。来源于不同芋螺物种的其他ω-芋螺毒素，尽管它们氨基酸序列不同，但在结构上的差异都不是很大，如来自地纹芋螺(C.geographus)的GVIA、GVIC、GVIIA和GVIIB等，和来自幻芋螺MVIIA、MVIIC、以及来自线纹芋螺(C.striatus)的SO3等ω-芋螺毒素，在药理学方面有相似的作用。

我国现今发现了约有80多种芋螺，主要分布于南沙群岛、西沙群岛、海南岛及台湾附近海域，少数分布在广东、广西沿海。大多数芋螺物种的毒素学研究还未展开。由于不同的芋螺毒素都有其特定的药理学作用范围和生物学活性，因而使得芋螺毒素具有重要的理论研究价值和应用价值。多样性的芋螺毒素既可直接作为天然药物，又可以作为设计新药(用于治疗重大疑难杂症)的先导化合物。深入研究芋螺毒素及其生理学功能，不仅对海洋制药业具有重要意义，而且可为我国海洋芋螺物种资源的开发保护及利用提供重要理论依据。

发明内容

本发明的目的在于提供一种中国南海线纹芋螺毒素基因S10.1。

本发明另一目的是提供上述芋螺毒素基因S10.1编码的芋螺毒素多肽S10a。

本发明再一目的是提供上述芋螺毒素多肽S10a在制备神经生物学研究的工具药和镇痛药物中的应用。

本发明所选择的线纹芋螺(Conus striatus)，采自海南省三亚市。

本发明采用构建cDNA文库的方法，从中国南海线纹芋螺毒管中克隆得到芋螺毒素基因S10.1。

中国南海线纹芋螺毒管cDNA文库的构建：分离毒管，提取总RNA反转录合成cDNA第一链产物；再以T超家族的信号肽和3’UTR为引物，以cDNA一链为模板，通过PCR进行基因克隆，将PCR产物与pGEM-T Easy Vector相连，连接产物转化后，分别涂平板，从平板上挑取单克隆进行测序。得到中国南海线纹芋螺毒素基因S10.1，其DNA序列如序列表中序列1所示核苷酸序列。