[发明专利]人源蛋白hCINAP及其基因在抗癌药物研发中的应用

说明书

技术领域

本发明涉及生物医药领域，具体来说是人源蛋白hCINAP(全称human coilin interacting nuclear ATPase protein)在抗癌药物研发中的应用。

背景技术

癌症是威胁人类健康的一大杀手。目前，由于生活习惯、饮食和生存环境等诸多因素的影响，人类癌症发病率和死亡率仍成上升趋势。很多患者因得不到有效的救治而死亡。因此，开展对癌症的科学研究，寻找靶向性药物，已成为关系国计民生的重大问题，刻不容缓！

癌症研究一直是生命科学研究领域的重点和热点。而对抑癌基因p53的研究更是重中之重，原因是该蛋白与细胞周期、细胞凋亡密切相关。而癌细胞多数已失去了正常细胞的特性，能多无限的增值，因此，抑制癌细胞的增值、促进其凋亡已成为抑制肿瘤生长的关键，而p53是实现这一目标的重要靶点。

寻找能够增强p53稳定性的蛋白是一条有效的途径。目前，大量文献表明，核糖体蛋白不仅能够参与核糖体的组装，某些核糖体亚基蛋白可以通过RP-Mdm2-p53通路来调节p53蛋白的水平和细胞的生长。当细胞受到一定的胁迫刺激时，核糖体的正常组装受阻，某些核糖体亚基蛋白，包括核糖体大亚基蛋白RPL11、RPL5、RPL23、RPL26及核糖体小亚基蛋白RPS7会由核仁进入核质和胞质中，与p53发生泛素化降解的E3HDM2发生相互作用，进而抑制HDM2对p53的泛素化降解，增强p53稳定性和活性，最终阻滞细胞周期进程并促进细胞凋亡。由此可见，核糖体蛋白在增强p53稳定性方面发挥着重要的作用，那么，是否还有更多的核糖体蛋白同样具有此类功能，同时，哪些分子可以调控核糖体蛋白，进而影响p53蛋白的稳定性和活性也是一个极为重要的问题。

hCINAP，是一个新鉴定的、既具有腺苷酸激酶活性又具有ATPase活性的人源蛋白，它广泛存在于真核生物基因组中，但有关其功能报道的文献却很少。发明人所在实验室在前期工作的基础上，发现该蛋白可以通过调控核糖体蛋白RPS14的亚细胞定位，影响RPS14与HDM2的结合，进而影响p53的稳定性和活性。进一步，发明人发现hCINAP在核糖体18SrRNA的剪接中也发挥着重要作用，降低hCINAP的表达会抑制18S rRNA的剪接和40S小亚基的组装，最终导致80S核糖体和多聚核糖体数目的减少。裸鼠成瘤实验表明，当利用RNAi干涉敲低hCINAP的表达水平时，裸鼠将不再成瘤。

基于发明人的一系列研究成果，发现hCINAP是一个非常重要的抑癌标靶，在抗癌药物设计上具有较好的应用前景，因此提出申请。

发明内容

本发明的目的在于提供hCINAP(Accession No.NP_057367)及其基因在抗癌药物中的应用前景。本发明的前期工作对hCINAP以及它在果蝇、拟南芥、线虫的同源蛋白的腺苷酸激酶的特性、亚细胞定位、生物学功能等进行了初步研究，发现hCINAP在细胞核和细胞质中均有分布。更为重要的是，在酵母中，敲除hCINAP后将导致酵母致死，利用RNAi方法敲低人的hCINAP蛋白和它在线虫中的同源蛋白的表达时，细胞生存率明显降低，并且线虫生长缓慢，表明hCINAP在细胞和线虫的生长中起着重要的作用。

本发明的前期工作发现，hCINAP的过表达可以降低p53稳定性。首先用hCINAP的抗体在HEK 293T细胞裂解液中进行免疫沉淀，并对特异性条带进行质谱分析，识别了可能与hCINAP相互作用的RPS14等核糖体亚基蛋白，并通过免疫共沉淀和体外pull down实验验证了hCINAP与RPS14之间的相互作用。同时，发明人还发现RPS14也能够与HDM2相互作用，并抑制HDM2调控的p53的降解，从而增强p53蛋白稳定性。

目前，已有研究报道类泛素分子NEDD8能够通过调节RPL11的Neddylation(类泛素化修饰)水平来影响其定位和稳定性，进而调控p53蛋白的活性。在本发明中，发明人发现RPS14同RPL11一样也可以被多聚NEDD8修饰。RPS14的Neddylation对其定位在核仁内是必需的。发明人发现，过表达hCINAP将导致RPS14 Neddylation减弱，亚细胞定位实验结果表明，过表达hCINAP将会使RPS14在核仁内的定位消失。该结果说明，hCINAP可以通过影响RPS14 Neddyalation来调控RPS14的亚细胞定位和稳定性。