[发明专利]膜突蛋白调节剂及其用途

说明书

技术领域

本申请总体涉及分子生物学和医学研究。更具体地，本申请关注用于调节膜突蛋白活性及相关病症的方法和组合物。

背景技术

膜突蛋白，代表膜组织延伸刺突蛋白，是一种最初在牛子宫中鉴定得到的膜结合细胞内蛋白，其特征为可能是肝素受体。Lankes等，Biochem J.251：831-42(1988)。全长天然人膜突蛋白具有577个氨基酸，其分子量约为75kD。其与小鼠膜突蛋白具有约98.3％的序列同一性。Sato等，J.Cell Sci.103：131-143(1992)。

进一步的研究将膜突蛋白作为埃兹蛋白-根蛋白-膜突蛋白(ERM)蛋白家族成员。这些蛋白主要在细胞质中表达，集中在富含肌动蛋白的细胞-表面结构中。ERM蛋白的序列和结构分析显示，其在种间和分子间具有高度的同源性。ERM蛋白具有三个结构域：称为FERM结构域的N-末端结构域(条带4.1、埃兹蛋白、根蛋白、膜突蛋白同源结构域)，因为其与条带4.1蛋白具有同源性，中心螺旋结构域和C-末端尾结构域。C-末端尾结构域与F-肌动蛋白结合，而N-末端FERM结构域负责与细胞质膜中的粘附分子结合。Louvet-Vallee(2000)。

ERM蛋白的功能由N-末端FERM结构域和C-末端尾结构域之间的分子内相互作用调节。Pearson等，Cell 101：259-70(2000)；Louvet-Vallee(2000)。ERM蛋白的活性存在两种状态：休眠状态和活化状态。活化形式参与了细胞间相互作用，休眠形式存在于细胞质中。这两种状态之间的差异取决于蛋白的构象。在休眠形式下，FERM结构域与尾结构域紧密结合，其互相遮蔽各结构域上针对其他分子的结合位点。中心螺旋结构域作为柔性连接能够使两个末端结构域接触和结合。当紧密结合结构张开时，休眠的膜突蛋白活化，其FERM结构域通过结合特定的膜蛋白附着于膜上，C-末端尾结构域的最后34个残基与肌动蛋白丝结合。

在尾结构域中，在膜突蛋白的558位存在有苏氨酸残基(Thr 558)(根蛋白为564位，埃兹蛋白为567位)，已发现其磷酸化在ERM蛋白的活化中起关键作用。Pearson等(2000)。Thr 558的磷酸化削弱了FERM/尾部的相互作用，并且在磷脂的存在下使相关结构域上的膜蛋白和F-肌动蛋白结合位点暴露。此外，活化的FERM结构域还参与了Rho信号通路。Takahashi等，J.Biol.Chem.272：23371-5(1997)。在膜突蛋白中，据信Thr 558是通过rho相关卷曲螺旋形成蛋白激酶(ROCK)被磷酸化的。Oshiro等，J.Biol.Chem.273：34663-6(1998)。已知的使Thr 558磷酸化的其他蛋白激酶包括，但不限于PKC、PIP5KIa、P38和Slik。Hipfner等，Genes Dev.18：2243-8(2004)。

膜突蛋白和其他ERM蛋白的存在和功能与多种生理和病理条件相关。其充当了细胞质膜与肌动蛋白细胞骨架之间的结构连接体，在形成微绒毛、细胞间粘附、维持细胞形态、细胞的活动性和膜运输中发挥作用。后续研究揭示其还参与了多条信号通路包括Rho通路、PI3-激酶/Akt通路和CD14通路。Louvet-Vallee，Biol.Cell 92：305-16(2000)；Thome等，Infect.Immun.67：3215(1999)。已表明膜突蛋白在某些癌症的生长和转移中发挥作用。

膜突蛋白还与自身免疫性疾病相关。Wagatsuma等报告了在类风湿性关节炎(RA)患者中检出抗-ERM自身抗体。Wagatsuma等，Mol.Immunol.33：1171-6(1996)。在已检测的71个患者血清中，有24个样品(33.8％)与至少一个重组ERM抗原反应且有10个样品(14％)仅与重组膜突蛋白反应。然而，该研究未发现在抗-ERM抗体的存在与临床表现如疾病的持续时间或阶段之间具有明显的相关性。此外，在其他自身免疫性疾病患者如原发性Sojgren综合症(PSS)和系统性红斑狼疮(SLE)患者的血清中未发现任何针对这三个ERM蛋白的反应性。