[发明专利]一种Erk信号通路抑制剂

说明书

技术领域

本发明涉及一种Erk信号通路抑制剂，是一种能抑制Erk信号通路的结核分枝杆菌分泌蛋白，属于细胞生物学领域。

背景技术

结核病(Tuberculosis,TB)是由结核分枝杆菌(Mycobacterium tuberculosis，Mtb)引起的一种古老疾病，它致今仍是严重威胁全球人类健康的传染病之一。

通过比较基因组学的研究，研究人员发现用于预防结核病的疫苗卡介苗(Bacilli Calmette Guerin,简称BCG)的基因组相比人结核分枝杆菌Mtb有16段缺失，这些相应的区域在Mtb基因组中被命名为RD1-RD16，并且研究表明这些RD区所编码的蛋白对于Mtb的致病性有至关重要的作用。在这些RD区中，RD15包含Mce3A-F六个基因。Mtb基因组中共有四个mce操纵子(mce1-4)，每个操纵子编码Mce A-F六个蛋白。之前有研究发现在大肠杆菌中过表达Mce1A蛋白使得该非致病性细菌能够入侵巨噬细胞，并且能够在巨噬细胞中存活。进一步实验发现包被有Mce1A蛋白的珠子能够进入非吞噬性的HeLa细胞。此外还有研究表明Mce1操纵子能够调控小鼠巨噬细胞炎症因子的表达，mce3操纵子缺失的Mtb感染的小鼠有更长的存活期，其肺组织研磨后涂板有更少的菌落数，肺组织切片显示肺组织病变不明显。以上这些研究结果提示：mce3操纵子对Mtb的存活、毒力以及致病性起重要作用。但到目前为止，有关Mce3E蛋白对炎症和免疫相关信号通路的研究还是一个空白。而研究Mce3E蛋白是否调控Erk1/2信号通路以及Mtb的胞内存活并从分子水平上阐明其起作用的具体分子机制，将促进人们对Mtb致病性的理解，为诊断以及治疗结核病提供新的线索和分子靶标。

Erk1/2是由Boulton等在20世纪90年代初期先后分离鉴定出的一种蛋白激酶，分子质量分别为44kD和42kD，它们有90％的同源性。目前对Erk1/2信号通路的激活过程及生物学意义已有了较深入的认识，Erk1/2信号通路的活化是将信号从细胞膜表面受体转导至核内的关键，参与这一转导过程的有GTPase、Ras、Raf-1、丝/苏氨酸激酶和MEK1/2双特异性激酶等；Erk1/2信号通路是由一个小GTP蛋白连接活化的受体酪氨酸激酶和胞浆蛋白组成的级联反应，其活化的中心是使Ras进行鸟苷酸交换变成其活化形式Ras-GTP，并需要Ras、Raf-1蛋白参与。PD98059和U0126是Erk1/2信号通路的特异性抑制剂，它们可以通过抑制MEK1/2的活性阻止Erk1/2的磷酸化，从而起到阻断Erk1/2信号通路的作用。平时Erk1/2位于胞浆内，一旦被激活，Erk1/2迅速穿过核膜并通过磷酸化反应调节某些转录因子的活性如NF-AT、AP-1、NF-κB等，这些转录因子进一步调节它们各自靶基因的转录，引起特定蛋白的表达或活性改变，最终调节细胞代谢和功能并影响细胞产生特定的生物学效应。研究还表明，Erk1/2信号通路的激活能促进T淋巴细胞的活化、增殖并抑制其凋亡，转录因子NF-AT、AP-1和NF-κB可能是Erk1/2信号通路影响T淋巴细胞生物学行为的关键环节。已有大量实验证实Erk1/2信号通路的活性与多种病理过程及重要疾病密切相关，包括：炎症反应、肝脏疾病、肥胖症和糖尿病等代谢性疾病以及肿瘤等。因此，Erk1/2可作为潜在的分子治疗靶点，应用Erk1/2抑制剂进行多种疾病的治疗将可能取得很好的临床效果。

本发明提供了一种能抑制Erk信号通路的结核分枝杆菌分泌蛋白Mce3E。我们还发现Mce3E蛋白是通过与Erk1/2信号通路中的Erk1/2蛋白直接互作而实现对该通路的抑制。进一步的研究结果还表明Mce3E定位在内质网，通过空间调控实现对Erk1/2信号通路的抑制。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种Erk1/2信号通路抑制剂，尤其是一种Erk1/2蛋白磷酸化和/或p-Erk1/2蛋白进入细胞核的抑制剂。所述抑制剂定位在内质网，通过空间调控抑制Erk1/2信号通路；所述抑制剂与Erk1/2蛋白直接互作，使Erk1/2蛋白与抑制剂共定位于内质网中而无法被磷酸化；所述抑制剂与p-Erk1/2蛋白直接互作，使p-Erk1/2蛋白与抑制剂共定位于内质网中而无法进入细胞核。

所述抑制剂是结核分枝杆菌分泌蛋白Mce3E，其氨基酸序列如(a)或(b)或(c)：

(a)SEQ ID NO：1所示的氨基酸序列；