[发明专利]一种测定BACE1酶切NRG1活性的检测方法及其试剂盒

说明书

BACE1能在NRG1的距离跨膜区10个残基的EF和ME区域之间特定序列，对NRG1进行酶切，本发明发现BACE1酶的该活性与精神分裂症的发病与否，以及病程和严重程度密切关联。在此基础上，本发明提供了一种含有“EFME”序列的BACE1酶切多肽底物、含有该底物的组合物和试剂盒，以及该底物在检测样品中BACE1酶切NRG1活性的检测中的应用。所述应用能用于精神分裂症的诊断，解决了目前精神分裂症诊断缺乏有效的分子诊断标准的问题。

技术领域

本发明涉及医学和生物学领域，是一种体外测定BACE1酶切NRG1活性的检测方法及其试剂盒，该方法和试剂盒能用于精神分裂症的诊断。

背景技术

精神分裂症(Schizophrenia)是一种伴有慢性功能丧失的重性精神疾病，多在青壮年发病，人群患病风险率为1％(Owen M J,Craddock N,O'donovan M C.Schizophrenia:genes at last？[J].Trends Genet,2005,21(9):518-525.)。其临床表现复杂，常有思维、情感和行为障碍及认知社会功能缺陷，病程多迁延，致残率高，给家庭和社会带来了沉重的经济和精神负担，将成为公共卫生解决的重要问题。

精神分裂症具有多基因致病和高度异质性的特征。由于其发病机制不明确，缺乏分子诊断标准是该疾病诊断和治疗评估的长期瓶颈，寻找精神分裂症分子标志物的研究一直以来备受关注。2014年Nature报告了与精神分裂症可能相关的108个遗传位点，为探讨该疾病的生物标记物提供了重要的客观依据。这108个遗传位点中包括神经调节素1(NRG1)以及第四人体表皮生长因子受体(ErbB4)和BACE1(Schizophrenia Working Group of thePsychiatric Genomics C.Biological insights from 108schizophrenia-associatedgenetic loci[J].Nature,2014,511(7510):421-427.)。

BACE1于1999年分别被5个独立的实验室发现，定位于11号染色体，广泛存在于中枢和外周组织系统中，其中脑内含量和表达活性最高。BACE1在酸性环境下进行底物切割，发挥酶活力。BACE1的结构呈“双叶型”，活性位点位于N端“叶片”和C端“叶片”所形成的双叶型裂缝中，底物经过两片叶子缝隙与活性位点结合后闭合，再打开时释放出酶解产物。BACE1能够特异性靶向膜结合底物，且对底物的切割具有序列特异性。目前已知，BACE1能酶解三十种与脑功能相关的底物，其中最受关注的底物之一是APP，该蛋白在阿尔茨海默病发病机制中有重要地位。BACE1中D₉₂*TGS和D₂₈₉*SGT是它的两个活性区域，任意一个活性位点的突变都会导致BACE1的失活，影响酶切功能。

NRG1属于表皮生长因子(epidermal growth factor,EGF)家族，具有生物学活性的NRG1剪切体皆具有EGF样结构域。膜锚定NRG1亚型Ⅰ和Ⅲ在距离跨膜区10个残基的EF和ME区域之间特定序列，可以被广泛分布在中枢和外周多种组织的BACE1剪切。酶切产物含有EGF结构域，称为NRG1-nftα和NRG1-nftβ，其可与下游ErbB受体结合、诱导受体二聚化、受体酪氨酸磷酸化以及激活下游PI3K-AKT、MAPK激酶等发育相关的细胞转导通路，发挥生物多样性(Luo X,Prior M,He W,et al.Cleavage of neuregulin-1 by BACE1 or ADAM10protein produces differential effects on myelination[J].J Biol Chem,2011,286(27):23967-23974；Yarden Y,Sliwkowski M X.Untangling the ErbB signallingnetwork[J].Nat Rev Mol Cell Biol,2001,2(2):127-137.)。