[发明专利]一种信号芋螺毒素突变体多肽化合物lt14a－7及其制备方法和应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种多肽化合物，其制备方法及其作为药物的应用，属于生物领域。

背景技术

芋螺属于软体动物门，腹足纲，芋螺科(Conidae)，多数栖息在热带海洋的浅海水域，因外形呈圆锥形或芋头状而得名，表面常有各色花纹，壳口窄长。芋螺是比较年轻的生物，化石记录证明芋螺属最早出现于始新世(Eocene)，中生代(mesozoic)时期海洋捕食性软体动物菊石的消失客观上促进了芋螺的第一次大规模的物种形成。芋螺的第二次大规模的辐射始于中新世(Miocene)，基本上持续到现在(Terlau and Olivera，2004)。

芋螺具有强大的自然进化能力，全球有约700种芋螺，芋螺是海洋无脊椎动物中进化最成功的生物之一。芋螺虽然种类很多，但他们都是食肉动物，靠毒液来捕食，根据其捕食习性可分为食鱼芋螺(piscivorous)、食螺芋螺(molluscivorous)、食虫芋螺(vermivorous)。食虫性芋螺种类最多，占全部芋螺种类的70％左右。三种芋螺中食鱼芋螺毒液的毒性最高，食虫芋螺的毒性最低。

芋螺毒液是芋螺捕食与防御的主要武器，它是由许多单一毒肽组成的鸡尾酒样的混合毒素，称为芋螺毒素(Conotoxin)。芋螺毒素通常为由7～41个氨基酸残基组成的小分子多肽。大多富含半胱氨酸，具有高度保守的二硫键骨架。与蜘蛛、蝎、蛇、海葵等许多动物的毒素比较(40～80个氨基酸左右)，芋螺毒素的肽链短得多，富含二硫键，分子结构更为紧密，生物活性更高。大多数芋螺毒素均由单一的mRNA编码，原始的翻译产物是一种特定的多肽前体，约为70-100个氨基酸残基，经蛋白酶水解后得到成熟肽。这些成熟肽分别选择性的作用于钙、钠、钾离子通道，或者乙酰胆碱、NMDA、5-羟色胺等受体，许多已经成为神经生理学研究的工具药。但是，目前已知的芋螺毒素大多是从食鱼芋螺中分离得到，食虫芋螺的毒液研究的相对较少。

二十世纪八十年代初，美国犹它大学Olivera BM学者实验室最早开展了芋螺毒素全面系统研究工作。芋螺毒素按照其结构特点(前体肽中N端高度保守的信号肽区和C端的二硫键骨架)，可分为不同的超家族。至今已经得到分离的芋螺毒素有近千种，数十种芋螺毒素已申请美国专利。它们在镇痛、局部缺血性保护、癫痫治疗、某些疾病诊断和受体研究中具有广泛的应用价值，有的已进入临床研究或已被FDA正式批准为治疗新药，用作特异诊断试剂和镇痛药。目前，由Elan公司进行开发的ω-CTX M VIIA(SNXIII，商品名：Ziconotide)，因其直接作用分布于神经组织的N-型钙离子通道，无需第二信使或蛋白，不成瘾，已成为治疗难治性神经疼痛的新一代药物，已通过了III期临床试验，正式被FDA批准上市。而另一个衍生于ω-CTX C VID的化合物AM336作用类似于Ziconotide，因其对N-钙通道的选择性更强，副作用更低，已经批准作为对抗严重抗吗啡作用慢性疼痛的治疗药物进入临床试验阶段。此外，Conantokin-G作为NMDA受体高度选择性的拮抗剂，对难以治疗的癫痫有效，也已完成I期临床试验。

另一方面，芋螺毒素作为研究离子通道和膜受体的极好探针或工具，已经成为电压门控型钙离子通道(VSCCs)和N型乙酰胆碱受体(nAChRs)等通道、受体鉴定和诊断的标准工具，在神经药理学领域得到了广泛的应用。

天然信号芋螺毒素lt14a是一个由13个氨基酸组成的多肽，具有拮抗神经元型烟碱样乙酰胆碱受体(nAChR)的活性。该受体与痛觉的传导相关，适当的抑制该受体可以起到镇痛作用。其中，突变体lt14a-7与原lt14a都有相对高的药效，这样就为芋螺毒素lt14a和同源的其他毒素的性质优化提供了较好的理论依据和实验依据。

发明内容

本发明的目的是针对上述镇痛药物的现有的技术基础及其局限性，公开一种较天然的芋螺毒素lt14a具有镇痛活性的突变体多肽lt14a-7，同时公开了其制备方法及在制备镇痛药物中的应用。

本发明的一种信号芋螺突变体多肽化合物，其特征在于，氨基酸序列方向N端到C端为：

Lt14a-7    MCPPLCAPSCTNC*

其中，lt14a-7具有酰胺化的C端，*表示酰胺化。

此外还有包含该多肽序列的蛋白以及在它们基础上通过单独或组合采取氨基酸缺失，取代，添加以及共价和非共价修饰手段所获得的化合物。

制备该突变体的方法：