[发明专利]一种新的多肽——人含TFIIS特征性序列片段的锌指蛋白51和编码这种多肽的多核苷酸

说明书

本发明属于生物技术领域，具体地说，本发明描述了一种新的多肽——人含TFIIS特征性序列片段的锌指蛋白51，以及编码此多肽的多核苷酸序列。本发明还涉及此多核苷酸和多肽的制备方法和应用。

真核基因的转录调控对于基因的正常表达及发挥生物学功能是十分重要的，通常由转录调控因子来完成这一过程。转录调控因子在生物体内参与决定基因在何种组织及何种发育阶段开始转录，编码这类蛋白的基因如发生突变，不但该基因自身不能正常表达，而且受其调节的许多基因也不能正常的进行转录与表达。转录因子对基因表达的调控主要通过转录因子与特定的DNA序列结合、转录因子间的相互作用及转录因子与常规转录机构的相互作用在完成。根据结构基序的不同，已知的DNA结合蛋白可主要分为两类：含有螺旋-转角-螺旋基序的蛋白及锌指蛋白[KamalChowdhury,Heidi Rohdewohld et al.,Nucleic Acids Research,1988,16:9995-10011]。

锌指蛋白为编码锌离子介导的核苷酸结合蛋白多基因家族中的成员，锌指蛋白按其结构特征又可分为各种不同的类型，如C2H2型、C3HC4型、CCHC型及CCCH型等。人们已从酵母、果蝇、鼠及人等多种生物体中分离得到了各种类型的锌指蛋白。果蝇Kruppel相似的锌指蛋白为C2H2型锌指蛋白中分布最为广泛的，其在生物体内有着重要的生物学功能。这些基因均含有C2H2型锌指蛋白的特征性连续重复的C2-H2锌指结构域。研究发现，这些蛋白与基因的转录活化及抑制有关，这些蛋白的表达异常将引发各种发育紊乱性疾病、各种肿瘤的发生、各种遗传性疾病及免疫系统疾病[Kamal Chowdhury,Heidi Rohdewohld et al.,Nucleic Acids Research,1988,16:9995-10011]。

所有的C2H2型锌指蛋白Kruppel家族的成员均含有28-30个氨基酸长的保守的指重复序列(F/Y)XCXXCXXXFXXXXXLXXHXXXHTGEKP，其中一些特定的氨基酸残基位点为高度保守的。这一序列在很多不同的锌指蛋白中均含有多个拷贝，其拷贝数不同(锌指个数不同)则功能也不同。锌指蛋白与不同长度的DNA的结合依赖于指结构的数量，多指结构可能与复合物的结合稳定性有关，而复合物是RNA聚合酶转录的作用位点。研究发现，许多锌指蛋白的锌指结构域相互连接区域也是高度保守的，这一区域通常含有下列序列：His-Thr-Gly-Gly-Lys-Pro-(Tyr,Phe)-X-Cys，其中组氨酸与半胱氨酸为金属离子的结合位点，而X为可变氨基酸残基。这一区域对于锌指结构的形成是必需的，指结构的数量将直接影响锌指蛋白与不同长度的DNA结合，且多指结构与复合物的结合稳定性有关[Jeremy M.Berg,Annu.Rev.Biophys.Chem,1990,19:405-421]。

转录因子S-Ⅱ(TFIIS)即是一种真核蛋白，对于RNA多聚酶Ⅱ的转录延长是必需的。该转录因子只有在RNA聚合酶Ⅱ存在时才显示与DNA的结合活性。TFIIS约由300个氨基酸残基组成，且在哺乳动物、果蝇、酵母中均高度保守。该转录因子家族的成员均含有一高度保守的区域，这一保守区域含有四个半胱氨酸残基与锌离子结合并折叠成一锌带状结构。除半胱氨酸外，这一保守区域还含有其它保守的氨基酸残基，该保守区域由如下所示的一致性序列片段组成：C-X(2)-C-X(9)-[LIVMQSAR]-[QH]-[STQL]-[RA]-[SACR]-X-[DE]-[DET]-[PGSEA]-X(6)-C-X(2,5)-C-X(3)-[FW]；其中四个半胱氨酸残基为锌配键形成的位点。所有该蛋白家族的成员均含有这一保守的序列片段。该序列片段可能是蛋白与核苷酸序列结合的识别位点，其特殊位点的突变将导致蛋白不能正常的与DNA结合，从而影响相关基因在体内的表达。研究发现，该蛋白家族的成员该转录因子家族的成员在生物体内调控着RNA聚合酶Ⅱ延伸复合物的转录活性，而其作用位点主要是其高度保守的序列片段，该序列片段在体内通过调节蛋白与DNA的结合，来调节RNA聚合酶Ⅱ的转录延伸。这一序列片段与生物体内一些原癌基因及病毒的表达，包括人免疫缺陷型病毒HIV-1的表达密切相关[Qian X,Jeon C.et al.,1993,Nature,365:277-279]。而其突变将导致蛋白的表达异常，从而导致一些基因在体内的异常增殖，其通常与生物体内一些免疫缺陷型疾病、各种肿瘤及癌症等疾病的发生相关。