[发明专利]一种重组泛素连接酶SH2-U-box融合基因及其表达载体和用途

说明书

技术领域

本发明属于生物技术领域，涉及基因重组及其表达，特别涉及一种重组泛素连接酶SH2-U-box融合基因及其表达载体和用途。

背景技术

1、CHIP的概述

CHIP(Carboxy terminus of Hsc70 Interacting Protein)是一类进化保守且分布广泛的胞浆蛋白，最初被认为是一种共伴侣蛋白(co-chaperone)。由于其C端含有一个U-box结构域，本质上属于一类E3泛素连接酶。CHIP通过促进蛋白质的泛素化、降解，在蛋白质质量控制、稳定性调控过程中起着重要的作用。在乳腺癌组织中，CHIP的表达与肿瘤分级呈负相关；研究表明CHIP可以抑制肿瘤的增殖和转移。提示增强CHIP的作用有可能作为一种新的肿瘤治疗策略。

1)CHIP含有一个TPR结构域以及一个U-box结构域

CHIP蛋白由N末端开始，分别由TPR结构域(tetratricopeptide repeat domain)、Linker和U-box结构域组成。TPR结构域介导蛋白-蛋白相互结合，能够与热休克蛋白Hsc70/Hsp70、Hsp90C末端相互识别并结合，调控热休克蛋白底物/客户蛋白的折叠过程；Linker的功能尚不明确，目前已发现它对于TPR依赖的相互结合是必需的；C端的U-box结构域决定了CHIP的E3泛素连接酶活性，负责募集泛素结合酶E2并将结合在E2上的泛素转移至TPR结构域所结合的伴侣分子及其底物蛋白上，促进这些分子在蛋白酶体中降解。

2)CHIP分子作为共分子伴侣和一类泛素连接酶，是细胞内蛋白质折叠-重折叠机器和泛素-蛋白酶体系统这两种通路之间的分子枢纽，参与细胞内蛋白质质量控制

细胞依赖蛋白质质量控制系统(protein quality control，QC)来持续监测新生肽链的折叠和错误折叠蛋白的修复或降解，以维持细胞的稳态。QC由分子伴侣(包括Hsp70、Hsp40等)和泛素-蛋白酶体系统组成，前者帮助新生肽链的折叠与重折叠，后者负责降解错误折叠或损伤的蛋白。

CHIP作为一种共分子伴侣，能够借助其TPR结构域与分子伴侣Hsp70C末端相互结合，调节分子伴侣Hsp70家族成员与底物蛋白的结合和释放；另外，CHIP与Hsp70结合后能够阻止Hsp70的折叠，并依赖其U-box结构域和泛素连接酶活性促进底物蛋白的降解。通过上述方式，CHIP直接参与细胞内蛋白质的质量控制。

3)新近研究提示CHIP具有抑制肿瘤细胞增殖和转移的作用

CHIP分布广泛，尤其在代谢活跃的组织中其表达水平很高，如骨骼肌、心脏和脑。在细胞中，CHIP主要定位于胞质内，也有少部分存在于核中。最近的研究表明，在人乳腺癌组织中，CHIP的表达水平与肿瘤恶性程度和分级反相关。机制研究和细胞实验表明，CHIP通过促进多种致癌蛋白例如HER2、ER-a、GR、SRC-3等的泛素化、降解，从而抑制肿瘤的增殖和转移。

2、重组泛素连接酶的应用

在泛素化过程中泛素连接酶E3负责特异性识别与结合底物。近年来多个研究组应用重组技术构建重组泛素连接酶，成功降解正常情况下并非泛素化系统天然底物的某些蛋白。例如通过修饰泛素连接酶复合物Skp1-Cullin1-F-box(SCF)的底物结合亚单位F-box构成的重组F-box蛋白CFP，可靶向性降解pRB和β-catenin。将分别来自BRCA1和BARD的两个RING与增殖细胞核抗原PCNA进行重组后，该重组分子以蛋白酶体依赖的方式降低p57蛋白的水平，并且下调其功能。而我们的研究也表明，利用Cbl构建的重组泛素连接酶能够有效的下调乳腺癌细胞中高表达的HER2，从而达到抑制肿瘤生长的目的。这些研究证实利用重组的泛素连接酶，可靶向性地降解一些疾病相关分子。但目前还没有利用CHIP泛素连接酶活性构建重组泛素连接酶进行基因治疗研究的相关报道。

发明内容

本发明解决的问题在于提供一种重组泛素连接酶SH2-U-box融合基因及其表达载体和用途，构建基于CHIP的泛素连接酶活性区域构建融合基因，所构建的融合基因具有靶向性泛素化和降解功能，可用于抗肿瘤药物的制备或进行基因治疗。

本发明是通过以下技术方案来实现：

一种重组泛素连接酶SH2-U-box融合基因，是将Grb2的SH2结构域基因与CHIP的U-box结构域基因连接。

所述的重组泛素连接酶SH2-U-box融合基因的核苷酸序列如SEQ.ID.NO.1所示。