[发明专利]CD147-HAb18MAb复合物晶体结构及应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种CD147-HAb18MAb复合物的晶体，还涉及用结晶通过X射线衍射确定的立体结构及其用途，更具体的，涉及利用复合物立体结构确定HAb18MAb的抗原表位以及与表位结合相关的CDR区，通过计算机分子模建方法确定其与其它抗体5A12MAb、6H8MAb、配体和相互作用分子复合物的三维结构和活性作用位点，以及利用计算机分子模建的方法识别能与CD147胞外区结合的蛋白、肽类物质和化学物质。还涉及鉴别CD147抑制物及其医用价值。

背景技术

CD147是一种广泛表达的细胞跨膜糖蛋白，分子量为50-60Kd，具有广泛的生理学及病理学意义。其最主要的功能是诱导细胞外基质金属蛋白酶(EMMPRIN)的分泌、与cypA相互作用，介导炎症发生、易化病毒入侵宿主细胞以及介导疟原虫侵入红细胞等。与胚胎发育、肿瘤侵袭、转移，炎症发生、发展，病毒、寄生虫感染扩增等密切相关。

CD147分子广泛表达于造血及非造血细胞系，如造血细胞、上皮细胞、内皮细胞和淋巴细胞。HAb18G/CD147是CD147家族新成员，是一种新的肝癌相关膜抗原，为一高度糖基化的跨膜蛋白分子。利用我室制备、纯化的肝癌单抗HAb18筛选人肝癌细胞cDNA文库，克隆出其相应抗原HAb18G的cDNA片段(长度约1.6kb)。查询GenBank，发现HAb18GcDNA序列与人CD147分子碱基序列高度同源，进一步分析开放读框，表明两者由相同基因编码。在此基础上，本研究中心又从蛋白水平的不同角度证实了这两种分子的一致性。进一步研究发现，CD147是一个肿瘤细胞表面的基质金属蛋白酶诱导因子，可通过成纤维细胞刺激合成基质金属蛋白酶(MarixMetalloproteinases,MMPs)。在既往的研究中，我们通过荷瘤小鼠模型证明不同剂量的碘[¹³¹I]美妥昔单抗注射液有不同的抑瘤效果，中、高组剂量的肿瘤抑制率均和阴性对照组有显著性差异；随后将该单抗标记同位素¹³¹I制成碘[¹³¹I]美妥昔单抗注射液（LICARTIN）治疗原发性肝癌安全、有效。另一个临床研究表明LICARTIN可作为肝癌肝移植后的抗复发药物。随访1年后，治疗组与对照组相比的肝移植术后患者的肝癌复发率下降、生存率提高。以上研究表明，CD147分子是一个治疗肝癌等肿瘤药物的新靶点。

我们用HAb18G/CD147抗体进行广泛的组织谱鉴定，表明该分子高表达于上皮来源的癌组织(69.47%)，良性瘤不表达，胚胎组织及正常组织低表达(分别为2.67%，10.62%)。是一个广谱的癌型特异性的肿瘤标志物。

人CD147是由269个氨基酸组成的蛋白质，属于I型跨膜蛋白家族。从克隆的cDNA序列可知CD147分子的mRNA长度大约1.7Kb，在转录起始位点的相关区域未发现TATA或CAAT盒，但发现转录起始位点位于CpG岛中，尤其在-247-+6核苷酸处较多。N端起始码之前有约115个核苷酸为非编码区，编码区编码269个氨基酸，21个氨基酸为信号肽，中间185个氨基酸构成胞外结构域，从206-229共24个氨基酸为跨膜区，C端39个氨基酸为胞内结构域。胞外4个半胱氨酸形成2个二硫键构成IgSF典型的半球型结构域(C⁴¹，C⁸⁷，C¹²⁶，C¹⁸⁵)。此外，胞膜外区还有三个相似的N-糖基化天冬酰氨序列，糖基化作用决定了CD147分子刺激MMP的活性，纯化的去糖基化CD147分子不能诱导MMP的活性且具有拮抗其天然分子的活性的特点，用Endo-F糖苷酶消化可使CD147分子量减少大约30KD，表明CD147分子的糖基化主要以N-连接的寡聚糖方式存在。

跨膜区的24个氨基酸残基在人、鼠、鸡中CD147分子中高度保守，提示CD147分子的跨膜片段扮演着重要的功能角色，在不同种属中体现出功能的相似性。在跨膜区的中间部位存在有带电荷的谷氨酸残基，这在其它的膜蛋白分子中是不常见的，揭示CD147分子可以与其它的跨膜蛋白相互联系。跨膜区包括3个亮氨酸残基(L²⁰⁶、L²¹³、L²²⁰)和1个苯丙氨酸残基(F²²⁷)，且每隔7个氨基酸残基出现一次，为典型的亮氨酸拉链结构。跨膜区的带电残基及亮氨酸拉链结构是一个潜在的蛋白相互作用基序，很可能介导CD147分子参与形成信号转导多肽链或膜转运蛋白成份。