[发明专利]三种芋螺毒素肽、其制备方法及应用

说明书

本发明提供了三种新的芋螺毒素肽κ‑CPTx‑btl06、κ‑CPTx‑btl07和κ‑CPTx‑btl08，其氨基酸序列分别如SEQ ID NO:1、2和3所示；还涉及编码这些肽的多核苷酸，含有所述多核苷酸的构建体、表达载体和转化的细胞，所述肽的制备方法以及在制备抑制钾离子通道电流的药物中的用途。

技术领域

本发明涉及生物医药技术领域，具体地，涉及三种新的芋螺毒素肽κ-CPTx-btl06、κ-CPTx-btl07和κ-CPTx-btl08，编码所述肽的多核苷酸，含有所述多核苷酸的构建体、表达载体和宿主细胞，所述肽的天然提取及人工合成方法，以及所述肽的医药用途。

背景技术

离子通道(ion channel)是细胞膜上的一类特殊亲水性蛋白质微孔道，是神经、肌肉细胞电活动的物质基础，研究发现，离子通道的功能、结构异常与许多疾病的发生和发展有关。目前，大约有15％的药物以离子通道作为作用靶点。其中电压依赖性钾离子通道(Kv)是最丰富多样且分布广泛的离子通道，分为Kv1-Kv12共12个家族，由四个α亚基和四个β亚基构成多聚体。α亚基包括6个跨膜结构域、成孔环和电压传感器，且围绕中心孔对称排列。β亚基或辅助亚基与α亚基相互作用，并且可改变通道复合物的性能，包括但不限于改变通道的电生理学或生物物理学性能、表达水平或表达方式。

电压依赖性钾通道主要功能包括细胞兴奋性调节、神经递质释放、信号传导和平滑肌收缩等。钾通道药物对心绞痛、心律不齐、高血压、免疫抑制及尿失禁等疾病有潜在治疗作用，如第三类抗心律失常药物胺碘酮和溴苄胺，它们通过抑制心肌细胞上的电压依赖性钾通道来治疗心律失常。因此开发特异性钾离子通道协同或拮抗药物，对探讨某些疾病的病理生理机制、早期诊断及发现特异性治疗药物等均有十分重要的指导意义。但目前临床上作用于钾通道的药物主要以化学药物为主，而化学类药物用药的毒副作用较大，相比而言多肽类药物活性高、毒性反应较小、特异性强，开发成多种钾离子通道类药物有广阔的应用前景。

芋螺(Cone snails)，又称“鸡心螺”，据估计，全球约有500种芋螺，主要生长于热带海域，一般多生活在暖海，在生物分类学上属于软体动物门(Mollusca)，腹足纲(Gastropoda)，前鰓亚纲(Prosobranchia)，新腹足目(Neogastropoda)，芋螺科(Conidae)，芋螺属(Conus)。我国现今发现了约100余种芋螺，主要分布在南沙群岛、西沙群岛、海南岛及台湾附近海域，少数分布在广东、广西沿海。

芋螺毒素(Conopeptide，Conotoxin，CTX)是从芋螺中获得的一类具有生物活性的多肽类毒素，主要用于麻醉猎物、捕食和防御竞争对手，研究显示，每种芋螺可能含有1000种芋螺毒素，即全世界有可能有超过50万种芋螺毒素。芋螺毒素具有下述特点：相对分子量小、富含二硫键、结构稳定、高活性、高选择性及易于合成，它们能高效性、特异性地作用于乙酰胆碱受体及其他神经递质的各种受体亚型。

同样，芋螺毒素能选择性地作用于离子通道等蛋白受体，进而影响神经传导，产生不同的生理作用。例如，ω-Conotoxin，能专一阻断电压敏感型钙离子通道，作为神经生物学探针在镇痛、神经保护、抗惊厥、镇咳等方面具有巨大的应用潜力[5]。μ-Conotoxin，能与钠通道各种亚型特异结合，改变其功能，μ-conotoxin PIIIA异构体阻断钠通道Nav1.4，有望应用在癌症患者止痛治疗领域。κ-Conotoxin，特异性阻断电压敏感型钾离子通道，对细胞增殖有重要作用，κ-conotoxins-PVIIA，能稳定地制约一种钾通道蛋白(HERG)，具有开发成抗癌药物分子的潜力。