[发明专利]阿尔茨海默病新突变、其稳转细胞模型及医药用途

说明书

本发明属于生物医药领域，涉及一种阿尔茨海默病突变蛋白、突变基因及其医药用途。具体地，本发明涉及家族性阿尔茨海默病致病基因PSEN1编码的早老素蛋白1(presenilin 1)2个新突变位点。更具体地，本发明涉及一种蛋白，其氨基酸序列如SEQ ID NOs:1－2中任一序列所示。本发明人发现PSEN1 2个新突变，它们与各家系AD的发病密切相关，具有应用于制备治疗和/或预防或者诊断阿尔茨海默病的药物或者试剂的潜力。

技术领域

本发明属于生物医药领域，涉及一种阿尔茨海默病新突变、其稳转细胞模型及医药用途。具体地，本发明涉及家族性阿尔茨海默病致病基因PSEN1编码的早老素蛋白1(presenilin 1)2个新突变位点。

背景技术

阿尔茨海默病(Alzheimer’s disease,AD)是最常见的痴呆类型，其三大致病基因PSEN1¹、APP²和PSEN2^3,4的突变及其临床病例以及生化和动物模型的研究共同指向Aβ对AD的致病作用，对其家系的报道和突变的探究有助于进一步揭示AD发病机制。

Aβ由APP加工生成。APP加工有两条竞争性途径⁵：一条途径是不生成Aβ，即先被α-分泌酶剪切生成sAPPα和αAPP-CTF(C83)，C83再被γ-分泌酶剪切生成与发生AD无关的p3和AICD；另一条途径是生成Aβ，即先被β-分泌酶(BACE1)剪切生成sAPPβ和βAPP-CTF(C99)⁶，C99再在膜内被γ-分泌酶剪切：γ-分泌酶先对APP的跨膜/胞浆内侧面发挥内肽酶活性，剪切生成Aβ48/49或Aβ49/50(ε-剪切)，随后发挥羧肽酶活性多次剪切，每次按顺序从C端移除一圈helix包含3或4个氨基酸，产生两种产物链(Aβ49/46/43/40和Aβ48/45/42/38)^7-11。其中，Aβ40和Aβ42是最为常见的与发生AD相关的产物，而且一般情况下主要生成Aβ40，Aβ42仅占总分泌型Aβ的约10％¹²。

PSEN1基因突变导致的AD是AD的少见类型，但在三大致病基因突变中最为常见。携带该基因突变的大多数家系符合常染色体显性遗传，发病早、进展快、预后差、无特效治疗方法，在身心、经济、社会功能等方面对患者及其家庭的生活质量构成巨大威胁。正常情况下，PSEN1基因表达生成PS1-FL蛋白(后面亦简称为PS1)，PS1-FL蛋白本身不具有γ-分泌酶催化活性，它通过自身的内切水解作用形成具有γ-分泌酶催化活性的PS1-NTF和PS1-CTF。PS1-CTF和PS1-NTF形成异二聚体(heterodimers)，与另外的其它三种蛋白共同构成γ-分泌酶复合体。PS1-CTF和PS1-NTF均具有天冬氨酸催化位点(D257和D385)，作为γ-分泌酶复合体的催化亚单位共同发挥对APP的剪切作用。PS1-NTF和PS1-CTF上面各有一个发挥内切水解作用和γ-分泌酶活性所必需的位点，这两个位点的突变(例如D385A突变)都可抑制PS1的内切水解作用并废除PS1的催化活性¹³。当PSEN1基因错义突变导致PS1蛋白氨基酸改变时(例如D257和D385发生突变)，可能直接影响γ-分泌酶催化活性或通过引起PS1蛋白构象改变从而影响γ-分泌酶催化活性，使底物APP剪切发生异常。PSEN1突变使γ-分泌酶的羧肽酶活性减弱，导致更长Aβ肽的产量相对增加，更长的Aβ肽更为疏水，更易自我聚集，更具神经毒性，继而引起Aβ沉积等AD的标志性病理改变，导致AD发病。