[发明专利]核糖体蛋白S5在催化蛋白质分子发生脱磷酸化反应中的用途

说明书

技术领域

本发明涉及核糖体蛋白S5的新用途，具体地说，是核糖体蛋白S5在催化蛋白质分子发生脱磷酸化反应中的用途。

背景技术

核糖体蛋白S5（Ribosomal protein S5，RPS5）是真核生物核糖体的重要组成部分，在蛋白质翻译方面起调控作用。大量文献报道，RPS5涉及细胞分化和凋亡的调节，RPS5表达异常与某些肿瘤的发生有关，具体可参见以下文献：（1）Tsiftsoglou AS, et al. Commitment of murine erythroleukemia (MEL) cells to terminal differentiation is associated with coordinated expression of globin and ribosomal genes. Prog Clin Biol Res, 1982; 102 pt A: 69-79；（2）Vizirianakis IS, et al. Expression of ribosomal protein S5 cloned gene during differentiation and apoptosis in murine erythroleukemia (MEL) cells. Oncol Res, 1999; 11: 409-419；（3）Matragkou CN, et al. The potential role of ribosomal protein S5 on cell cycle arrest and initiation of murine erythroleukemia cell differentiation. J Cell Biochem，2008; 104: 1477-1490。可见，对细胞内RPS5结构和功能进行研究，进一步阐明RPS5在各种疾病中的作用机制，将为这些疾病的诊断和基因治疗开辟一个新的研究领域。但是目前关于RPS5具体作用机制的研究报道尚少，如中国期刊《解放军医学杂志》，2011年4月1日，第36卷，第4期，刊出的论文《核糖体蛋白S5的医学研究进展》指出“多数研究认为RPS5在氨基酸组成上很有特点，因含有大量精氨酸和赖氨酸而呈碱性，且碱性氨基酸较集中。该基因编码的117个氨基酸中碱性、酸性氨基酸各为22个（占18.8％），碱性、酸性氨基酸都集中在某几个区域。这种中性的蛋白质在与其他蛋白质或基团结合时，非特异性结合明显降低；同时碱性、酸性氨基酸集中在某几个区段，可能提高了特异性结合的水平，在功能上将表现为蛋白质之间结合的特异性增强，功能专一。RPS5蛋白不存在跨膜区，提示其不能作为膜受体起作用，也不可能是定位于膜的锚定蛋白或者离子通道等。”。而目前关于RPS5能够催化蛋白质分子脱磷酸的作用、RPS5与蛋白磷酸酶的关系国内外均未见报道。

蛋白磷酸酶是具有催化磷酸化的蛋白质分子发生去磷酸化反应的一类酶分子，与蛋白激酶相对应存在，共同构成了磷酸化和去磷酸化这一重要的蛋白质活性的开关系统。真核生物中的蛋白磷酸酶具有不同的结构和功能，根据其底物特异性和催化结构域可分为三类：第一类为酪氨酸蛋白磷酸酶类（protein tyrosine phosphatases，PTPs），包括酪氨酸蛋白磷酸酶和双特异性蛋白磷酸酶（dual specificity phosphatases，DSPs）；第二类为磷酸化蛋白磷酸酶（phosphoprotein phosphatases，PPPs），含有催化亚基与多种调节亚基，代表性家族成员包括PP1（protein phosphatase 1）、PP2A、PP2B、PP4、PP5、PP6和PP7；第三类为金属依赖的蛋白磷酸酶（Metal-dependent protein phosphatases，PPMs），包括PP2C和丙酮酸脱氢酶磷酸酶，这类酶与PPPs不同，其不需要调节亚基，以单体发挥作用，结构上含有特定的结构域和保守序列基序来决定底物的特异性，而且对广谱的蛋白磷酸酶抑制剂okadaic acid不敏感。其中，金属离子通过活化水分子进行脱磷酸化反应，对PPPs和PPMs起催化和中心的作用（Shi Y. Serine/threonine phosphatases: mechanism through structure. Cell, 2009; 139: 468-484.）。