[发明专利]G72蛋白及其三种突变体蛋白及其制备、纯化方法和应用

说明书

本发明提出了一种G72蛋白及其三种突变体蛋白，分别为G72‑6H、G72_R30A‑6H、G72_R30D‑6H、G72_R30K‑6H，其特征在于，三种突变体蛋白G72_R30A‑6H、G72_R30D‑6H、G72_R30K‑6H的基因为G72基因的Arg30分别突变成Ala、Asp及Lys。其制备和纯化方法包括以下步骤：步骤一、质粒制备；步骤二、蛋白质的表达；步骤三、蛋白的纯化。本发明利用分子生物学技术得到纯度较高的G72蛋白以及其三种突变体蛋白，可将其应用于精神分裂症病理的一系列研究中，有助于开发成治疗精神疾病以及诊断检测精神疾病的试剂，具备广阔的应用前景。

技术领域

本发明涉及现代分子生物技术领域，具体涉及一种G72蛋白及其三种突变体蛋白及其制备、纯化方法和应用。

背景技术

现今社会忙碌的生活步调与莫大的工作压力及家庭压力，造成患有精神疾病的病人日益攀升。部分精神疾病患者会有自杀的倾向，而其中又以精神分裂症所造成的后果最为严重，因此对于精神分裂症的治疗成为各方极欲解决的目标之一。精神分裂症是精神疾病中较为严重的精神障碍症状，受此影响的有约1％的世界人口和占近2.5％的医疗费用。目前至少有11个基因研究报告指出，精神分裂症与G72和DAO基因座相邻处具有高度关联性。G72与DAO也因此被当作精神分裂症、双相情感疾病及忧郁症的生物标志，用于找寻这些精神疾病与基因型间之关系。

G72基因是一个灵长类动物特有的基因，G72蛋白(p：protein；L：largest form ofG72)为G72基因的产物之一，由153个氨基酸所组成的胞浆蛋白。此基因座位于人类第13号染色体的长臂上，能与DAO产生交互作用，目前发现其为DAO的活化蛋白，可以增强DAO的催化功能，降低细胞内Dserine的浓度。Chumakov团队发现一个明显与精神分裂症相关的区域binA，在binA上有两个互补基因，称为G72与G30。此基因只存在于高等灵长类动物，并只表现于脑部及中枢神经系统中，会影响海马回的正常运作。由于D-serine为NMDA受器重要的配体之一，其浓度也被报导与精神分裂症相关。所以可能因为它们之间交互作用的影响，使得G72间接调控NMDA受体的活性进而诱发疾病产生。G72通常被认为是DAAO相互作用蛋白，也是N-甲基-D-天门冬氨酸受体激动剂，参与突触可塑性和兴奋毒性。NMDA受体的活化时需要有glutamate和D-serine做为共同增效剂结合于NR1上，才能有效的将NMDA通道打开，使得钠、钾、钙离子通过[8]。其中以钙离子最重要，因钙离子具有较高的通透性，与许多细胞功能调节有关，因此NMDA受体在许多生理及病理的发展过程扮演重要角色。当脑中的NMDA受体有损伤时，会使神经元细胞死亡，甚至会发生一些脑部方面的神经退化性疾病，如阿兹海默症、癫痫(epilepsy)、巴金森氏症等。目前精神分裂症仅能仰赖于临床症状诊断，在分子诊断方面，并无可靠的分子生物标记，只能确定它是一个高遗传的复杂性疾病。而最近的研究发现精神分裂患者白血球中G72(又称D-amino acid oxidase activator,DAOA)的mRNA表达量可能较高(蓝先元教授未发表结果)。目前在基因库里没有G72同源基因的相关数据，但是有越来越多的证据针对G72和DAO潜在于重郁症和精神分裂症作用于D-serine神经传导的关联做研究。

发明内容

为了解决上述的技术问题，本发明提供一种G72蛋白及其三种突变体蛋白及其制备、纯化方法和应用。其目的在于，将得到G72蛋白及其三种突变体蛋白应用于精神分裂症病理的一系列研究中，有助于现代医学对于精神病症的深入研究，开发成治疗精神疾病以及诊断检测精神疾病的试剂，为攻克该系列疾病提供了方法。