[发明专利]一种新的多肽——人PLP蛋白39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PLP蛋白39，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。

PLP蛋白家族是一类以髓鞘蛋白脂蛋白(Myelin proteolipid protein，PLP，lipophilin)为代表的，主要存在于神经组织，参与形成和维持髓鞘多层结构的膜蛋白。其主要成员见表一。PLP蛋白家族成员高级结构均含有四个疏水的穿膜结构域(Transmembrane domain，TM)和两个保守序列(Motif)，其一位于N端第一个TM区起始处，第二个保守序列位于三，四TM区之间的胞外loop区，含一个形成二硫键的Cys。

保守序列1为G-[MV]-A-L-F-C-G-C-G-H

保守序列2为C-X-[ST]-X-[DE]-X(3)-[ST]-[FY]-X-L-[FY]-I-X(4)-G-A其中C为二硫键位点

PLP蛋白是中枢神经系统髓鞘蛋白的主要组成部分，约占其总蛋白量的50％。编码人PLP蛋白的基因定位于X染色体长臂22亚区(Xq22)，长度约为17Kb，含7个外显子和6个内含子。其编码的PLP蛋白共276个氨基酸，在哺乳类动物中同源性接近100％，而在其它物种如角鲨，非洲爪蛙等也显示高度保守性。PLP基因转录后，前体mRNA不同的剪切拼接方式形成两种成熟mRNA，分别编码PLP和DM20蛋白。与PLP相比较，DM20除于116-150位缺失35个氨基酸外，其余序列于PLP完全相同。

PLP蛋白为自然界中疏水性最强的蛋白之一，其一级结构共含276个氨基酸，其中疏水性氨基酸约占50％，多肽折叠形成四个疏水性的穿膜结构域(Transmembrane domain，TM)和5个亲水性的膜外loop，PLP通过TM嵌合于细胞膜中。十四个半胱氨酸，5个呈自由巯基，包埋于疏水TM I和III中，四个形成两对二硫键：Cys200-Cys219与Cys183-Cys227，其余6个Cys则于长链脂肪酸共价结合成硫脂键。DM20的结构与PLP相似，均于loop III缺失35个氨基酸。

PLP/DM20蛋白功能：1.维持和稳定中枢神经髓鞘多层结构：中枢神经系统髓鞘结构是由少突胶质细胞突起部分的胞膜紧密结合而形成的多层结构。PLP/DM20在中枢神经系统主要由少突胶质细胞产生，它与髓鞘基本蛋白(Myelinbasic protein，MBP)一起，是髓鞘蛋白的主要组成成分，对于髓鞘多层结构的形成和稳定有重要作用。2.参与神经系统的分化：新生出生后0-2天，最早可于脊索中检测到PLP蛋白存在，这与髓鞘形成时间相吻合。但定点杂交显示，在胚胎期神经系统中已有PLP基因表达，表达产物主要为DM20。DM20表达远早于髓鞘的形成，提示DM20可能参与神经系统的分化。3.其它：除中枢神经系统外，其它组织如外周神经系统的许旺细胞(Schwann cells)、心脏、脾等也检测到有PLP基因表达。这些组织中PLP功能尚不清楚，目前推测，PLP可能a.参与离子通道的组成；b.与信号转导相关联。

人类PLP基因变异可导致家族性中叶性硬化(Pelizaeus-MerzbacherDisease，PMD，一种家族性脑白质病)和X染色体偶联的2型痉挛性截瘫(X-linkedspastic paraplegia type2，SPG2)。PMD在形态学上主要表现为中枢神经系统髓鞘缺失，成熟少突胶质细胞数量减少，临床表现眼球震颤，精神运动性迟缓，强直，共济失调，症状开始出现于出生后第一年。SPG2症状与PMD相似，但程度较轻，发生较晚。其它物种如小鼠，狗等PLP基因突变也可导致与PMD相似的症状。PLP基因突变与相关的疾病如表二所示。

PLP基因的变异，如点突变、缺失、移码、无义突变和基因复制等，均可导致PMD或SPG2病变。研究表明，突变的PLP基因产生的错误折叠的多肽链聚集于内质网，由此产生的毒性作用可能是导致中枢神经系统髓鞘结构破坏的主要原因。这也可能是临床上无义突变导致的PLP蛋白缺失，所表现的PMD症状反而较错义突变导致的症状较轻的原因。

编码本发明多肽的基因含PLP蛋白家族Motif，根据该motif的保守性，结合GCG软件对新基因氨基酸组成，疏水性的分析(含较多的疏水氨基酸，较强的疏水性)，推测该基因所编码的蛋白质可能也是一参与神经组织或其它特定结构(如离子通道)形成的一种膜蛋白。

本发明的多肽被推断鉴定为一种新的人PLP蛋白。