[发明专利]一种含HIPK2基因的重组质粒

说明书

技术领域

本发明涉及一种重组质粒，具体地，涉及一种含HIPK2（同源结构域相互作用蛋白激酶2）基因的重组质粒。

背景技术

同源结构域相互作用蛋白激酶2（homeodomain-interacting protein kinase 2，HIPK2）是定位于细胞核内的丝/苏氨酸蛋白激酶家族成员之一，它能与同源框类蛋白相互作用而广泛参与转录调控。HIPK家族蛋白具有一个保守的激酶结构域和一个同源蛋白相互作用结构域，因其能够增强同源蛋白转录活性，故取名为同源结构域相互作用蛋白激酶，目前已知该激酶有3个亚型，分别为HIPK1、HIPK2、HIPK3，其中对HIPK2研究最多。HIPK2存在于不同生物体（如：线虫、啮齿类动物和人类），HIPK2在除神经组织外的正常人体组织中表达水平非常低，在脑、白细胞、辜丸、前列腺、卵巢和小肠组织中则几乎测不到, 仅在心、肌肉和肾脏相对较高表达。

HIPK2基因定位于人类第7条染色体7q³²-q³⁴，小鼠染色体6B，全长15.2kb，编码区序列长约3595bp。HIPK2从美丽线虫到人类高度保守，小鼠与人类之间氨基酸98%同源，有1.4kb、4.5kb、7.8kb、11kb4个转录本，主要以11kb为主，各种组织表达不尽相同。HIPK2含1189个氨基酸，属于DYRK激酶家族，氨基端192-520位氨基酸残基为一个蛋白激酶基序，583-798位为同源结构域相互作用结构域，839-934位为PEST区，梭基端富含酪氨酸和组氨酸结构域。

HIPK2不仅与晚期胚胎发生、神经组织、视网膜发育及肌肉组织发育等密切相关，还参与调控肿瘤信号传导通路，抑制癌基因的表达，诱导肿瘤细胞凋亡和抑制肿瘤血管新生。目前研究发现，HIPK2抵制肿瘤发生主要通过以下几个方面：（1）协同p53抑癌作用：HIPK2是细胞DNA损伤信号通路中包括p53在内的许多转录因子的关键调节因子，与p53共同定位于核小体内，并磷酸化p53的46位丝氨酸位点。HIPK2可通过p53依赖和非依赖两种方式对p53抑制蛋白MDM2的修饰或胞内移位而降低MDM2蛋白水平，增加p53基因转录活性。HIPK2也可以通过与p53的另一个抑制蛋白DAXX相互作用，阻止其与下游效应蛋白的结合，从而激活P53 Ser46的磷酸化，促进p53信号传导的传递。（2）阻滞Wnt/β-catenin信号通路：HIPK2作为同源结构域相互作用的蛋白激酶，对肿瘤细胞内Wnt/β-catenin信号通路的调节发挥着重要作用。敲除内源性HIPK2后，可明显增加细胞内β-catenin的稳定性和胞内积聚量，促进细胞内Wnt靶基因的转录表达和细胞增殖，说明HIPK2是Wnt/β-catenin通路的负调节因子。HIPK2过表达能明显下调肿瘤细胞内VEGF的mRNA水平和启动子活性，抑制肿瘤血管新生。（3）抑制缺氧信号传导：肿瘤细胞在缺氧条件下应激产生大量缺氧反应基因，并调控涉及肿瘤能量代谢、血管生成、侵袭转移等下游靶基因的转录和表达。HIPK2可参与缺氧基因的调控，影响缺氧应答的上下游事件，是缺氧应答的重要调节蛋白。常氧条件下，HIPK2以组蛋白脱乙酰基酶1共阻遏复合物的形式与HIF-1α启动子结合，在转录水平抑制HIF-1α的表达及转录活性。HIPK2的过表达不仅能下调钴稳定的HIF-1α的蛋白和mRNA表达水平，同时也能抑制其随后的转录活性，恢复缺氧模拟条件下化疗药物凋亡诱导作用的能力，并使化疗药耐药肿瘤细胞重新致敏。（4）其他方面：HIPK2可以非p53依赖的方式调节TGF-β诱导的JNK激活和凋亡信号通路，作为重要的调节因子参与了JNK诱导CtBP磷酸化过程，下调cPLA2/PGE2信号通路的激活。

HIPK2参与大部分肿瘤发生机制调节和肿瘤信号传导通路的调控，肿瘤细胞癌基因和抑癌基因之间的平衡失调均可导致癌基因的过表达而促使肿瘤恶化。HIPK2作为一种内源性的抑癌基因，是有效抑制肿瘤发生的蛋白激酶之一，在肿瘤的平衡稳定中发挥重要的调节作用，是恶性肿瘤预防和治疗的一个非常具有潜力的调节靶点。但由于HIPK2的发现和分离较晚，其作为一个肿瘤抑制基因的研究主要集中在其对细胞增殖和凋亡方面较多，而对肿瘤其它生物学活性影响的研究较少，人们对于HIPK2作为一个肿瘤抑制基因在恶性肿瘤的生物学行为（如肿瘤血管新生、运动粘附、侵袭转移等）中的作用还不是很清楚。