[发明专利]siRNA、互补寡聚DNA、PGC-1抑制剂、其制备方法及用途

说明书

技术领域

本发明属于基因工程领域，具体涉及以植物siRNA发生器为基础的 PGC-1抑制剂、其制备方法及应用。

背景技术

过氧化物酶体增殖物激活受体γ协同激活子1(PGC-1、PGC-1α或 PPARGC1)在1998年作为PPARγ的转录辅助激活因子首次在小鼠体内发 现，随后，人类和大鼠的PGC-1α基因也分别于1999年和2000年成功被克 隆。PGC-1包括PGC-1α、PGC-1β、PGC-1相关辅助激活子(PCR)等3个家 族成员，在哺乳动物间均具有相对保守的结构特点。

PGC-1主要分布于心、肝、肾、骨骼肌及棕色脂肪等组织；心脏中表 达最高，其次是肌肉和肝脏，在肾脏、棕色脂肪等有高能量需求或适应性 产热作用的组织中表达水平也相当高。PGC-1与多种核激素受体及其他转 录因子相互作用，调节其下游核受体控制的靶基因的转录起始、RNA加工 等环节，从而多方面介导目的基因的转录激活，进而广泛参与糖代谢、脂 代谢、能量代谢，并参与多种代谢通路的调节活动，如机体适应性产热、 线粒体生物合成、脂肪酸β氧化、肌肉中葡萄糖转运、骨骼肌纤维类型转换 、肝糖异生代谢等生理活动。

人类PGC-l氨基酸序列与猩猩同源性为99％，与大鼠、小鼠、兔、马同 源性为95％，由798个氨基酸组成，分子量为91ku。PGC-l基因定位于人染 色体4p15.1，全长67kb，包含13个外显子和12个内含子，其开放读码框 (Openreadingframe，ORF)含2394个核苷酸，其中，第6号外显子最小， 包含46个核苷酸，8号外显子最大，包含916个核苷酸。由于尾部多聚腺苷 酸信号的不同，PGC-1存在两种mRNA转录本，长度分别为6.4kb和 5.3kb。

PGC-l包括PGC-lα、PGC-1β、PGC-l相关辅助激活子(PRC)等3个家族 成员，通常所说的PGC-l是指PGC-1α。PGC-l在斑马鱼、爪鳝、哺乳动物 间均具有相对保守的结构特点；其蛋白多肽的N末端为含有LXXLL基序的 转录激活域，及一个双向核定位信号(Bipartitenuclearlocalizationsignal)， LXXLL基序(L为亮氨酸，X为其它氨基酸)可与某些核受体的特定区域结 合，调控基因表达；C末端则为RNA加工域，包括一个RNA识别基序 (RNA-bindingmotif，RMM)和富含丝氨酸/精氨般的SR结构域 (Serine-arginine-richdomain)，可与有关靶基因启动子结合，参与新转录的 mRNA的加工处理过程，二者同时存在于一个分子中，是PGC-1的结构特 征，在转录激活域和RNA加工域之间存在一个抑制域，含有3个保守的蛋 白激酶A(ProteinkinaseA，PKA)作用的磷酸化位点，当体内cAMP浓度升 高时，它们能被p38MAPK磷酸化，从而增强PGC-l介导的转录激活作用； 此外，PGC-1分子中还存在与PPARγ、核呼吸因子(NRFl、2)、线粒体转录 因子(mtTFA)、雌激素受体(ERα)及肌细胞增强子(MEF2c)等结合的位点。 PGC-l未与转录因子结合前活性很低，结合后，活性可大大提高。

影响PGC-1表达的因素有很多，如环境、饮食、锻炼及胰岛素、瘦素 等物质。在前述组织中，PGC-1受不同信号诱导而表达上调，如寒冷刺激 能诱导棕色脂肪组织和骨骼肌中PGC-1表达增加，禁食可诱导肝脏PGC-1 表达上调，而骨骼肌还可能因耐力锻炼使PGC-1表达增加。PGC-1表达涉 及转录及翻译后调节。PGC-1启动子及上游区域序列中含有胰岛素应答序 列(IRSs)、cAMP应答元件(CRE)及MEF2c结合一致序列等结构域，在不同 生理条件下，分别与叉头转录因子(Forkheadhomologuein rhabdomyosarcoma，FKHR)cAMP应答元件结合蛋白(CREB)、肌细胞增强 因子2(MEF2c)等转录因子结合后，通过不同机制调控PGC-1α表达，其中 转录水平的调控主要有肌细胞增强子2c/组蛋白去乙酰酶(MEF2c/HDACs)调 节通路、P13K-PKB-FKHR调节通路和CREB/CRE调节通路。