[发明专利]USP33作为用药靶标在制备药物中的用途

说明书

本发明提供了USP33作为用药靶标在制备药物中的用途，属于蛋白质工程领域。本发明利用免疫共沉淀和质谱分析技术发现了与Parkin有相互作用的去泛素化酶USP33，进而发现USP33定位于线粒体外膜，能够去泛素化修饰E3连接酶Parkin。敲低USP33会促进Parkin转位到线粒体上，从而增强线粒体自噬去除损伤的线粒体，证实了USP33通过影响Parkin的去泛素化来调控线粒体自噬，USP33敲低能够抑制MPTP处理下神经细胞的凋亡，USP33可作为用药靶标用以制备药物，具有很好的应用潜力和价值。

技术领域

本发明属于蛋白质工程领域，具体地说，涉及USP33作为用药靶标在制备药物中的用途。

背景技术

USP33(VDU1)是去泛素化酶，有942个氨基酸，分子大小在107kD，能够去除底物上的泛素分子，还能以pVHL(von Hippel–Lindau(VHL)disease的突变蛋白)依赖的方式被泛素化。结构生物学揭示：在N端含有ZnF UBP结构，类似的结构在去泛素化酶HDAC6中也被发现，C端有DUSP结构。ZnF UBP结构有三个锌离子，USP33的221位精氨酸突变会影响与泛素分子75位甘氨酸的结合。USP33至少有三个变体，变体1是全长，有25个外显子；变体2缺失外显子2，翻译是从缺31个氨基酸的外显子3的起始密码子开始；变体3是外显子15有可变剪切，外显子22之后被剪切掉。三个变体在内质网中都有分布，其中变体3也分布于高尔基体上。在细胞中，E3泛素连接酶β-TrCP能够泛素化USP33促进其泛素化降解，在这一过程中USP33的DSG(XX)_2+n结构是不可或缺的。

目前较多的报道是USP33与癌症的发生有密切关系，在对结肠癌病人的组织切片分析后发现USP33在结肠癌中表达量低，提示肿瘤的转移能力更强。在SDF-1诱导刺激下，β-arrestin2蛋白与USP33结合，抑制β-arrestin2的泛素化水平，但不影响蛋白水平，进一步抑制CXCR4的内吞过程，USP33的低表达使ERK持续活化，进而影响了直肠癌的发生发展。在乳腺癌、肺癌和结直肠癌中，USP33参与调控Slit-Robo途径。神经导向因子Slit是一种分泌性糖蛋白，可以抑制由趋化因子SDF诱导的白细胞趋化性与肿瘤血管的发生，USP33通过调控Slit蛋白的活性抑制肿瘤的迁移，同时通过抑制Robo1的泛素化，稳定其蛋白水平，对于肿瘤迁移中Slit蛋白的抑制是必需的。最近也有研究表明MicroRNA-365也通过下调USP33-Slit2-Robo1途径促进了肺癌的增殖。

USP33在大脑中有广泛分布，Slit蛋白的缺失容易导致交叉神经元轴突和纵行传导路轴突在中枢神经中线处异常聚集，Slit-Robo途径在介导轴突生长方向和投射通路形成中有重要的作用。USP33与Robo1有相互作用，敲低USP33会引起小鼠胚胎DiI标记的轴突跨越中线障碍，类似于Slit1/Slit2/Slit3突变的小鼠表型，表明USP33在轴突引导的发育过程有重要的作用。

USP33在细胞周期调控中的作用。中心体蛋白CP110能够调节中心体的复制，抑制中心体延长，过度表达CP110能够导致中心体的过度复制和纤毛发生。在S时期和G2/M时期USP33位于中心体上，并与CP110有相互作用，能够移除CP110的泛素分子并稳定蛋白，促进中心体的复制和有丝分裂，进一步调控细胞周期。