[发明专利]一种新的多肽——人锌指蛋白10.89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--人锌指蛋白10.89，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。

内存在着很大一类蛋白，它们的蛋白序列中均含有一个至多个锌原子结合结构域，这类蛋白在生物体内参与各种蛋白与核酸、蛋白与蛋白间的相互作用，它们通常作为转录因子及信号传导分子参与相关组织基因的表达与调控，这类蛋白构成了一个很大的蛋白家族，被称为锌指蛋白。在人的基因组中约含有300到700个锌指蛋白，这些锌指蛋白在生物体内与核苷酸结合，发挥着许多重要的生物学功能，最重要的作用就是调节基因的转录与表达。研究发现，锌指蛋白在不同生物的各种组织中均有表达，这些组织包括造血细胞、脑、神经系统、各种与肿瘤相关的组织和无限增殖细胞系组织等。其在这些组织的基因转录与表达过程中起极为重要的调控作用。

锌指蛋白的锌指结构主要有以下几种：C2H2构型、C2C2构型、C2HC构型、C2HC4C构型、C3H构型、C3HC4构型。其中含C2H2构型的锌指蛋白基因构成人类基因组最大的一族基因。近些年，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构型的锌指蛋白，并对这些锌指蛋白的生物学功能及其染色体定位等进行了深入地研究。C2H2型锌指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.,NucleicAcids Research,1988,16:9995-10011]。

C2H2型锌原子结合结构域最早在蛋白转录因子ⅢA中被得到，是真核生物转录因子中分布最广的DNA结合结构域。C2H2型锌指蛋白的蛋白序列中均含有下列保守的序列特征：(Tyr,Phe)-X-Cys-X(2,4)-Cys-X3-Phe-X5-Leu-X2-His-X(3,5)-His(其中X表示任意氨基酸残基；半胱氨酸与组氨酸与锌原子形成配位键，结合锌原子；其它三个保守的氨基酸残基形成疏水性中心区域；其它变化的氨基酸残基负责介导蛋白与其它分子的相互作用)。一个C2H2型锌指蛋白可能含有一个或多个如上所述的锌指结构域，这些结构域在生物体内独立完成自己的生理学功能。在很多情况下，含有锌指结构域的蛋白与特殊的双链及单链DNA序列相互作用，起着转录调节因子的作用。现有研究发现，C2H2类型的锌指结构域不仅在一些组织的基因表达过程中起重要的调节作用，其在生物体的发育调节过程亦起着非常关键的作用。

在所有的C2H2型锌指蛋白中又有一部分蛋白，其蛋白序列中含有一果蝇分节基因相关的序列片段，这些蛋白构成了C2H2型锌指蛋白的Kruppel亚家族。所有的C2H2型锌指蛋白Kruppel亚家族的成员均含有如上所述的C2H2型锌指蛋白家族的保守的序列片段。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Kruppel亚家族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]。

1997年，Sugiura等人又从人中克隆得到了一新的锌指蛋白C2H2型Kruppel蛋白家族的成员---人锌指蛋白5，该蛋白与已知的鼠锌指蛋白5在蛋白水平上有极高的同源性。研究发现，来自鼠及人的锌指蛋白5的氨基酸序列的C末端均含有保守的五个Kruppel相似的C2H2型锌指蛋白结构域，两者蛋白序列的N末端亦均含有保守的锌指蛋白结构域，且两者具有相似的生物学活性。这两个蛋白均与锌指蛋白C2H2型Kruppel蛋白家族的其它成员相似，在生物体基因的转录与表达过程中起重要的调控作用。这两个蛋白的突变或表达异常通常将导致生物体内相关组织基因表达的异常，进而引发各种相关的代谢及发育紊乱性疾病、神经系统疾病、各种相关组织的炎症及恶性肿瘤及癌症等。特别的，研究发现，该蛋白在生物体内与一些皮肤病，如硬皮病、表皮肌炎等皮肤综合症的发生密切相关。