[发明专利]一种结合多种淀粉样蛋白单体和聚集体的多肽及其应用

说明书

本发明涉及一种结合多种淀粉样蛋白单体和聚集体的多肽，其特征在于，所述的多肽包含(a)和/或(b)所示的氨基酸序列：(a)所述氨基酸序列的通式为：Ser‑_X1‑Phe‑X₂‑Asn‑Lys‑Arg，其中，X1和X2独立的为20种氨基酸中的任意一种；(b)或具有所述多肽功能的对所示的氨基酸序列的通式(a)进行一个或多个氨基酸残基的取代、缺失或添加修饰的变体。本发明多肽分子量小，可特异性结合Aβ42、amylin、胰岛素和溶菌酶的寡聚体及Aβ42和amylin的单体和纤维，抑制Aβ42和溶菌酶的聚集，并抑制Aβ42、amylin、胰岛素和溶菌酶的细胞毒性，保护神经细胞免受Aβ42毒性的影响，且本发明多肽在AD、PD、HD和T2DM等淀粉样蛋白疾病的预防和治疗方面具有广泛的应用前景。

技术领域

本发明涉及生物技术领域，具体涉及一种多肽，尤其涉及一种结合多种淀粉样蛋白单体和聚集体的多肽及其应用。

背景技术

淀粉样蛋白疾病是由淀粉样蛋白聚集引起的二十多种疾病的总称，它包括阿尔茨海默病(俗称老年性痴呆)(Alzheimer’disease,AD)、帕金森病(Parkinson’disease,PD)、舞蹈病(Huntington’s disease，HD)等。不同淀粉样蛋白疾病发生病变的部位有所不同，主要涉及神经系统、心脏、肝脏、肾脏等。某些蛋白质单体本身无毒性或毒性很小，但它们可聚集成具有毒性作用的寡聚物(oligomer)或纤维状物(fibril)而引起一系列疾病，如β-amyloid(Aβ)可引起AD，α-synuclein可引起PD，朊病毒蛋白(Prion protein PrP)可引起包括疯牛病在内的人和动物的至少十余种脑病，含有多聚谷氨酰胺(PolyQ)的多肽可引起包括HD在内的至少9种遗传性神经退行性疾病，胰岛淀粉样多肽(islet amyloidpolypeptide，IAPP,amylin)可引起II型糖尿病及长时间透析导致的溶菌酶(lysozyme)聚集沉积所引起的疾病等。其中，对人类健康危害最大的为AD、PD及II型糖尿病。医学统计表明，我国和欧美国家中65岁以上老年人中5～6％患有AD，并且发病率逐年上升。该病已被列为导致死亡的第四大疾病，仅次于心脏病、癌症和中风。另有约1％的65岁以上老年人患有PD。而患有II型糖尿病的人数可达总人口的5％以上。这些疾病对人类的健康造成了很大危害，其发病的根本原因(或部分原因)在于某些蛋白质自身的聚集。

研究表明，不同蛋白质的聚集最先始于错误折叠或变性的蛋白质单体，单体多肽链间氢键的形成导致了蛋白分子的聚合。首先形成由电子或原子力显微镜可观察到的大小约为3-10nm的可溶性球形寡聚物，某些寡聚物进一步可聚集成弯曲柔韧的丝状物(protofibril)，进而形成直径为6-10nm的表面光滑或呈螺旋状的纤维。非同源性的蛋白质最终可形成具有相似结构的蛋白聚合物。由Aβ、α-synuclein、PrP、IAPP、胰岛素和溶菌酶等各种各样的蛋白聚集形成的纤维都含有“cross-Beta”结构，其中β片层构成的骨架与纤维纵轴垂直，而骨架中的氢键网与纵轴平行。多肽在β片层中排列为平行的β链，在β片层中，氨基酸都有精确的位置。不同来源的寡聚物也具有相似的结构特征，寡聚物特异性识别抗体可以与由不同来源的蛋白质单体形成的寡聚物结合，而不与它们的单体和纤维结合。这表明淀粉样蛋白多肽骨架可形成独立于其氨基酸一级序列之外的共同的寡聚物特有的抗原表位。Glabe实验室应用连接有Aβ40的金胶颗粒模拟Aβ40寡聚物制备出了不仅可与Aβ40和Aβ42寡聚物结合，并且还可与α-synuclein、IAPP、PolyQ、PrP、胰岛素、溶菌酶等形成的寡聚物结合的多克隆抗体(A11)，该抗体还能够有效地抑制所有这些寡聚物的细胞毒性。