[发明专利]含油体蛋白与重组成纤维生长因子18融合蛋白的油体

说明书

技术领域

本发明属于分子生物学领域，具体涉及含油体蛋白与成纤维细胞因子18融合蛋白的油体。

背景技术

成纤维细胞生长因子18 （FGF18，fibroblast growth factor 18），属于成纤维细胞生长因子家族。人类FGF家族包含至少23个成员，分为7个亚家族，分别为FGF1亚家族、FGF4亚家族、FGF7亚家族、FGF8亚家族、FGF9亚家族、FGF19亚家族。FGF18与FGF8，FGF17同属于FGF8亚家族。

1998年由日本科学家Ohbayashi首次从老鼠胚胎中分离得到FGF18。FGF18在骨的生长和发育中发挥着十分重要的作用。FGF18在机体整个生命过程中都有表达，在骨骼以及其他部位如肝脏、肠道、脑、四肢、胰脏、皮肤、肺也有表达。

成纤维生长因子18（Fibroblast growth factor, FGF）又被称为肝素亲和生长因子(Heparinbinding growth factor, HBGF)，是一类通过与细胞膜特异性受体结合发挥作用的多肽分子。FGF18蛋白由207个氨基酸残基组成的多肽分子，初始的27个疏水性残基是可以切除的信号肽。在体外重组FGF18的研究中：Eunyi Jeon等采用大肠杆菌系统表达了全长的FGF18，利用融合在FGF18的N末端的组氨酸标签进行纯化，并研究了重组FGF18在大鼠骨髓间充质干细胞分化过程中的作用；Lintao Song等在大肠杆菌系统中表达了全长的FGF18，利用FGF18与肝素亲和的性质进行纯化，FGF18高表达，并且对毛发生长有促进作用。

FGF18没有亚型，因此晶体结构也只有一种。Alan Brown等人对FGF18晶体结构的研究显示：FGF18形成的原始单斜空间群是由四个FGF18分子聚合形成的不对称结构。最后模型由50 - 179位残留基和一个β-三叶草核心构成，而β-三叶草核心是由三个三四个链连接在一起的基团构成的，这些基团总共含有10个反向平行β折叠股。来自于不同基团的两条链形成一个含有6个反向平行β折叠股的β折叠桶状结构。FGF18上的赖氨酸残基与肝素相连，155、156、161和164位赖氨酸组成典型的肝素结合位点，而113、115、 119和125位赖氨酸残基是FGF18独有的肝素结合位点。FGF18对FGFR2c和FGFR3c有高度亲和性，对FGFRb无亲和性，对其他受体有弱亲和性。FGF18中，多个精氨酸参与硫酸根离子的结合，比FGF1/2肝素接口检测到的精氨酸多，而肝素接口的精氨酸残基提供更高的亲和力，这也许就能解释为什么FGF18有比其他FGF更低的亲和力。FGF18对所有的受体的亲和性都比FGF8b弱。

FGF18结构和功能特点的多样性和复杂性，决定了其在许多领域的重要地位以及良好的应用前景，其适应症机制的研究主要有以下几方面：

1 骨生长和发育

在促进成骨细胞和软骨细胞的增殖方面，FGF18和FGF2发挥同样的功效，并且能够补偿FGF2在骨骼发育的作用。

在骨骼的形成过程中，FGF18通过活化FGFR2c或FGFR3c促进成骨细胞增殖和分化，但是在软骨形成过程中，通过FGFR3c促进软骨细胞增殖、抑制软骨细胞的分化（Ohbayashi et al.2002）。

软骨形成：FGF18通过FGFR3传导信号调节关节骨和软骨生长板增殖、分化和基质形成。不同时期的小鼠，FGF18和FGFR3传导的信号对其软骨发育的作用不同。在动物模型上，胚胎发育早期，FGF18促进软骨细胞增殖、减少分化、增加生长面肥大域，如果FGF18缺失，将减少软骨细胞的体积和数量，抑制软骨的增殖和推迟软骨肥大区起始时间；胚胎发育晚期和产后发育早期，FGF18抑制软骨细胞的增殖和分化；成年个体上FGF18刺激细胞增殖、软骨损伤修复、鼠气管脊柱和关节软骨积累。然而，在Naski, M. C、Yasoda, A.和Murakami, S的研究表明，FGFR3的过表达抑制软骨细胞分化和基质形成。FGF18也影响基质的合成，FGF18促进不成熟的软骨细胞产生更多的蛋白多糖和Ⅱ型胶原蛋白，但是在分化完全、肥大的软骨细胞中，仅增加ALP（碱性磷酸酶）和X型胶原蛋白的生成。