[发明专利]一种用于叉头转录因子O1基因突变检测的试剂及应用

说明书

本发明公开了一种用于叉头转录因子O1（FOXO1）基因突变检测的试剂、PCR检测方法及应用，属于基础生物研究及生物检测技术领域。检测试剂包括引物、肽核酸荧光探针及野生型互补的肽核酸序列，正向引物如序列表中SEQ ID NO.1、NO.3；反向引物如序列表中SEQ ID NO.2、NO.4；肽核酸荧光探针如序列表中SEQ ID NO.5、NO.6；野生型互补肽核酸序列如序列表中SEQ ID NO.7、NO.8。本发明从转录水平能快速发现Wnt信号通路中FOXO1基因突变情况，具有特异性强、灵敏度高等显著优点，为抗癌药物筛选，新靶向药物探讨、基础科学研究提供工具。

技术领域

本发明涉及分子生物学及临床分子诊断技术领域，特别是涉及一种用于叉头转录因子O1(FOXO1)基因突变检测的试剂、PCR检测方法及应用。

背景技术

Wnt信号通路广泛存在于无脊椎动物和脊椎动物中，是一类在物种进化过程中高度保守的信号通路。Wnt信号在动物胚胎的早期发育、器官形成、组织再生和其它生理过程中，具有至关重要的作用。如果这条信号通路中的关键蛋白发生突变或者异常表达，导致信号异常活化，就可能诱导癌症的发生。Wnt信号通路包括经典的Wnt信号通路与非经典的Wnt信号通路，在经典通路即Wnt-β-catenin信号通路中，Wnt因子通过激活细胞膜上的Frizzle/LRP5/6协同受体后抑制细胞内游离β-catenin蛋白的磷酸化和降解，细胞质中的β-catenin蛋白水平升高后将发生β-catenin蛋白的核移位，导致细胞核中β-catenin蛋白升高，胞核中β-catenin蛋白能够联合Pygo2、Bcl-9以及FoxM1蛋白共同与TCF/LEF-1转录因子家族形成复合体并激活Wnt信号通路下游靶基因的转录激活。

FOXO1蛋白是Wnt信号通路中β-catenin下游重要成员之一。研究发现，在氧化应激状态下，FOXOs能够竞争性地与β-catenin结合，减少后者与TCF的结合，从而影响Wnt信号通路的传导。目前越来越多的研究已经发现，在很多肿瘤中FOXO1蛋白均呈现不同程度的突变。

目前研究核心信号通路的核心分子调控机制，以及某些重要成员在细胞中的表达水平，已经成为治疗肿瘤的一种关键手段。近年来Wnt信号通路在癌症中的研究，以及FOXO1蛋白作为Wnt信号通路重要成员其突变水平的研究，已经成为研究开发肿瘤药物急需解决的重要问题，尤其是在FOXO1转录激活结构域中发生的突变，对FOXO1蛋白发挥功能启动非常重要的作用,例如在子宫内膜癌细胞中检测出R609CS突变，前列腺癌细胞中检测出D624N突变等。

肽核酸(peptide nucleic acids，PNA)是一类以多肽骨架取代糖磷酸主链的DNA类似物。它是在第一代、第二代反义试剂的基础上，通过计算机设计构建并最终人工合成的第三代反义试剂，是一种全新的DNA类似物，即以中性的肽链酰胺2-氨基乙基甘氨酸键取代了DNA中的戊糖磷酸二酯键骨架，其余的与DNA相同，PNA可以通过Watson-Crick碱基配对的形式识别并结合DNA或RNA序列，形成稳定的双螺旋结构。由于PNA不带负电荷，与DNA和RNA之间不存在静电斥力，因而结合的稳定性和特异性都大为提高；不同于DNA或DNA、RNA间的杂交，PNA与DNA或RNA的杂交几乎不受杂交体系盐浓度影响，与DNA或RNA分子的杂交能力远优于DNA/DNA或DNA/RNA，表现在很高的杂交稳定性、优良的特异序列识别能力、不被核酸酶和蛋白酶水解。

本方法采用特异序列的PNA寡聚物作为探针。由于PNA是一种人工合成的核酸的类似物，并且为非手性、不带电荷的分子，避免了寡核苷酸与其靶基因结合时因电荷相互排斥所导致的杂交不稳定性，结合不易受杂交液离子强度的影响，从而显示出极强的杂交优势，大大提高了检测灵敏度。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术中如何确定Wnt信号通路中核心的信号分子FOXO1基因突变情况，以及如何解释核心分子FOXO1在肿瘤细胞中的突变水平变化的困难，提供了一种检测Wnt信号通路中FOXO1基因突变检测试剂、PCR检测方法及应用。