[发明专利]Fbn2基因及其应用

说明书

本发明公开了一种突变的Fbn2基因，其与野生型Fbn2基因的差异在于1个突变，并且突变的Fbn2基因导致气管形成缺陷病的发生；突变是：Fbn2基因中c.2547T→A；本发明还公开了含有突变的Fbn2基因的载体和宿主细胞及其应用，以及能提高Fbn2基因的活性或/和表达量的试剂和基质金属蛋白酶的抑制剂在制备治疗气管形成缺陷病的药物中的应用。本发明构建了一种新的Fbn2基因突变的小鼠(Fbn2^T2547A)，即一种Fbn2无义突变导致Fbn2蛋白表达下降和基因失活的小鼠；同时发现Fbn2的失活削弱了小鼠气管的收缩，Fbn2的失活将导致气管平滑肌细胞排列的紊乱和极性的丧失，Fbn2的失活引起弹性蛋白形成的紊乱和纤维蛋白表达量的降低，Fbn2和纤维连接蛋白在气管塌陷的病人气管中的表达量明显下降。

技术领域

本发明涉及分子遗传学领域以及疾病诊断和治疗领域；特别地，本发明提供了一种突变的Fbn2基因及其应用，包含突变的Fbn2基因的载体、宿主细胞以及试剂盒。此外，本发明还提供了Fbn2基因在制备治疗气管形成缺陷病的药物中的应用。

背景技术

气管起始于喉结，延伸至肺部的支气管，是包括人在内的哺乳动物进行呼气交换的唯一通道。人类气管由软骨，平滑肌，结缔组织和上皮组成，长约13厘米，直径约2厘米，每分钟通过30至120升气体，起着净化，润湿和暖化吸入空气的作用。气管相关的疾病包括气管狭窄，气管塌陷等是威胁人类健康的主要因素之一。阐明气管的发育，功能及再生的细胞分子机制是生物医药领域面临的一个重要问题。

小鼠是目前研究哺乳动物气管发育的唯一且良好的模型：小鼠与人的亲缘关系接近，气管的结构和形态与人非常类似；小鼠交配时形成阴栓，可以很好的通过判断交配时间来确定发育的阶段；小鼠中成熟的细胞谱系示踪，基因敲除，化学诱变等技术能够快速有效的确定特定细胞和基因的体内功能。

微纤维蛋白(Fibrillin)是一种糖蛋白，分为微纤维蛋白1(Fbn1)，微纤维蛋白2(Fbn2)和微纤维蛋白3(Fbn3)，他们是细胞外微纤维的主要结构组分。研究表明微纤维不仅维持器官结构的完整性，而且还为弹性组织的弹性建立提供支架。小鼠和人类Fbn1和Fbn2基因的突变分别会导致马凡氏综合征和先天性挛缩型蜘蛛状指趾。相对于其它器官和系统开展的工作，微纤维蛋白在呼吸系统的发育及成体的生理功能方面的研究还非常有限。

发明内容

基于上述问题，本申请的发明人在研究微纤维蛋白在呼吸系统的发育及成体的生理功能的过程中发现了Fbn2基因在调节气管形成中的新功能。

本发明至少部分基于发明人的发现：Fbn2基因的突变可导致气管形成缺陷病。在此基础上，本发明提供了突变的Fbn2基因及其应用，包含突变的Fbn2基因的载体、宿主细胞以及试剂盒。此外，本发明还提供了Fbn2基因在制备治疗气管形成缺陷病的药物中的应用。

因此，在第一个方面，本发明提供了突变的Fbn2基因，其与野生型Fbn2基因的差异在于1个突变，并且所述突变的Fbn2基因导致气管形成缺陷病的发生；所述突变是：Fbn2基因中c.2547T→A。需要说明的是，所述突变是一个无义突变，导致Fbn2蛋白的合成提前终止，具体地，Fbn2蛋白质的氨基酸序列中第849位的半胱氨酸突变为终止位点。

在第二个方面，本发明提供了一种载体，所述载体包含上述突变的Fbn2基因。

在第三个方面，本发明提供了一种宿主细胞，所述宿主细胞包含上述突变的Fbn2基因或载体。

在第四个方面，本发明提供了上述突变的Fbn2基因、载体或宿主细胞的用途，其用于产生气管形成缺陷病动物模型，或用于制备试剂盒，所述试剂盒用于产生气管形成缺陷病动物模型。