[发明专利]靶向PKD2的阻断肽及其在制备治疗多囊肾病药物中的应用

说明书

本发明公开了一种靶向PKD2的阻断肽及其在制备治疗多囊肾病药物中的应用，所述阻断肽的序列为GYHKALVKLKLKKNTVDDISE，该阻断肽能够有效激活并回复内源性PKD2通道活性功能，故其可用于制备治疗多囊肾病的药物，且短肽易于合成，在人体内易于代谢，不会有严重的免疫反应和毒副作用，对于治疗多囊肾病具有重要意义。

技术领域

本发明属于生物医药技术领域，具体涉及一种靶向PKD2的阻断肽及其在制备治疗多囊肾病药物中的应用。

背景技术

常染色体显性遗传性多囊肾病(ADPKD)影响全球超过上千万的人，每年直接医疗费用达数百亿美元。ADPKD患者肾囊肿是由PKD1或PKD2基因的致病性突变所致。PKD1和PKD2分别编码PKD1蛋白(polycystin-1)和PDK2蛋白(polycystin-2)，属于细胞表面受体和离子通道一类蛋白。PKD1蛋白和PDK2蛋白在细胞膜上以1:3比例可以形成异源四聚体复合体来执行生理功能。研究表明，无论是PKD1或PKD2表达过低还是过表达都能引发肾囊肿，故两者的功能必需维持在合理的范围内。

近年来，针对抑制肾囊肿生长的药物临床试验大部分都是基于已知的PKD1或PKD2的调控通路或调控因子展开的试验，而不是去直接修复PKD1或者PKD2本身的功能。由于许多信号通路不仅可调控PKD1和PKD2，也可调控其它靶标，因此沿用上述思路研制出来的药物的特异性是最大问题。目前，只有Tolvaptan(托伐普坦，一种加压素-2受体(vasopressin-2receptor,V2R)抑制剂)作为ADPKD的首个治疗性药物在加拿大和日本被批准，然而因其风险及疗效不明确使得该药未获得美国批准，且后续研究报道Tolvaptan副作用明显，可导致不可逆的肝损害的风险。因此，到目前为止还没有非常有效的治疗多囊肾疾病的药物，找到一种研究针对ADPKD药物的新途径/方法是当务之急。

PKD2属于阳离子通道瞬时受体电位(TRP)超家族成员之一，因此也经常被称为TRPP2。TRP离子通道受多种刺激的调节，包括热、化学和机械等方式；通常还受磷脂酰肌醇4,5-二磷酸(phosphatidylinositol 4,5-bisphosphate,PIP2)的调节。研究表明，PKD2位于胞内的跨膜结构域S4和S5之间的连接域(S4-S5Linker)以及紧邻C端的TRP结构域对PKD2功能非常重要，许多TRP家族的致病性突变位点都位于这两个结构域之内，但致病机理尚不清楚。

发明内容

有鉴于此，本发明通过揭示PKD2蛋白的作用机制从而找到了能直接作用于PKD2蛋白的特异性短肽分子，达到治疗因PKD2功能异常降低而引发的肾病的目的。

PKD2蛋白的S4-S5 Linker与C端之间存在相互作用(简称L-C结合)，该相互作用是通过阳离子-π芳香族残基结合所介导的，且该相互作用是PKD2发挥离子通道功能所必须的。

在此基础上，发明人研究发现PIP2是通过与S4-S5 Linker竞争性结合TRP结构域而抑制PKD2中的L-C结合。具体的，PIP2一方面是通过与S4-S5 Linker中的阳离子残基结合，导致PKD2蛋白内的L-C结合减弱，从而抑制PKD2离子通道的功能；PIP2磷脂另一方面还可结合PKD2中C端富含阳离子的片段。

进一步通过序列比对，发现PKD2上相应的阳离子片段714-KLKLKK-719(称为KKKK基序)为PIP2结合域。基于该结合位点，设计了能够用于激活PKD2通道功能的阻断肽，记为BP_PIP2，且其氨基酸序列具体为707-GYHKALVKLKLKKNTVDDISE-727(SEQ ID NO:1)，该阻断肽能抑制PIP2对L-C结合和/或PIP2-PKD2之间的相互作用，进而回复PKD2的通道功能。

在实际应用过程中，可根据实际需要对上述阻断肽的两端做功能性修饰或连接其他片段，即可得到包含上述阻断肽氨基酸序列的多肽衍生物。