[发明专利]一种短肽

说明书

【技术领域】

本发明涉及一种短肽。

【背景技术】

McPherron等在研究肌肉萎缩时发现了一种在肌肉生长过程中起重要作 用的负调控因子，研究结果在Nature杂志上发表后，作者将这个因子被命名 为myostatin(肌肉生长抑制素，MSTN)。该发现引起了相关研究人员的极大 兴趣，随后有不少的学者对MSTN作用的分子机制及其与肌肉萎缩有关的疾 病机理进行了深入的研究。在临床医学、运动医学以及农业上，对MSTN的 研究也有不少的进展。根据它的结构特点，已经将MSTN归类为生长分化因 子-8(growth differentiation factor 8，GDF-8)，属TGF-β(转移生长因子-β)超家 族中的一成员，在骨骼肌的生长中起着关键的负调节作用。MSTN是抑制骨 骼肌生长发育的重要细胞因子，属于旁分泌或自分泌因子，由骨骼肌细胞表 达后分泌出胞外，作用于自身肌细胞或周围的骨骼肌细胞，抑制肌细胞的生 长。机体在正常状态下MSTN基因表达保持很低的水平，使肌肉生长处在一 个平衡状态。该基因突变或敲除的动物，肌肉生长失去抑制，骨骼肌肌肉群 明显增加，表现为全身骨骼肌的超常发达，如MSTN基因敲除的小鼠，骨骼 肌肌肉增加了2-3倍，而比利时蓝牛由于MSTN基因发生了突变，导致了其 骨骼肌生长的去抑制，表现为高产肉的优良品种。而在一些肌肉萎缩的生物 体内，该基因的表达水平则显著升高。机体长期处于不运动的状态，也可以 引起MSTN表达的上调，导致肌肉的萎缩。许多长期卧床或营养消耗性疾病 的患者，如爱滋病患者等体内的MSTN水平都存在不同程度的提高。经常处 于体育锻炼状态的人，其体内的MSTN水平要比长期不运动人体内的水平要 低。

MSTN全长376个氨基酸，由骨骼肌细胞表达后，在第267位氨基酸处 被蛋白酶裂解成两个片段，N端部分称propeptide(肌肉生长抑制素前肽， 简称M前肽)，C端片段为MSTN的活性区域，两个C端分子通过二硫键形 成一个二聚体并与M前肽以非共价的形式结合，C端结合M前肽后不表现 出生物学活性。C片段与M前肽结合后进入到体液中，结合C片段的M前 肽随后被金属蛋白酶在第76位的天门冬氨酸处裂解，此时C端就表现出抑 制肌肉生长的生物学活性。此时若有大量的M前肽存在就会持续抑制C段 的活性。

运动锻炼能减低体内MSTN的表达，减少MSTN对骨骼肌生长的抑制， 继而间接促进肌肉的生长，表现为发达的骨骼肌。有实验证明：抑制体内 MSTN的活性，可促进成肌细胞的分裂和繁殖，如给实验动物体内注射M前 肽，使M前肽不断与C段结合，就可以抑制MSTN的活性，但是所用的量 比较大。另有研究者采用抗MSTN的抗体以及针对MSTN的RNAi在体外对 抑制MSTN的作用进行了实验性的研究，认为二者都有抑制MSTN的活性。 但是抗体属于异源蛋白，在体内使用会引起变态反应。在体外培养的细胞实 验中，RNAi通过转染进入细胞，但是在体内就无法通过转染进入细胞，虽 然有一些逆转录病毒载体可以将RNAi带入细胞，但仍存在安全隐患。

【发明内容】

本发明旨在提供一种可以抑制动物的MSTN活性，促进骨骼肌生长的具 有抵抗“肌肉生长抑制素”(myostatin，MSTN)活性的短肽。

本发明所述的短肽，其氨基酸序列为：

Ile Leu Ser Lys Leu Arg Leu Glu Thr Ala Pro Asn Ile Ser Lys

Ala Val Ile Arg Gln Leu Leu Pro Arg Ala Pro Pro Leu Arg Glu

或者为：

Ile Leu Ser Lys Leu Arg Leu Glu Thr Ala Pro Asn Ile Ser Lys

Ala Ala Ile Arg Gln Leu Leu Pro Lys Ala Pro Pro Leu Arg Glu

或者为：

Pro Leu Thr Val Asp Phe Glu Val Phe Gly Trp Asp Trp Ile Ile

Ala Pro Lys Arg Tyr Arg Ala Asn Tyr Cys Ser Gly Glu Cys Glu

这些短肽具有抵抗‘肌肉生长抑制素’(myostatin，MSTN)活性。可以用 于培育多肌肉牲畜。