[发明专利]从多发性硬化患者分离的质粒编码的复制蛋白的晶体结构

说明书

本发明涉及从多发性硬化患者分离的质粒编码的复制蛋白的晶体形式，从它们获得的晶体结构信息，制备这样的晶体形式的方法，其用于识别和/或设计所述复制蛋白的抑制剂的用途，以及用于识别、优化和设计应具有与复制蛋白相互作用的能力或抑制复制蛋白的能力的化合物的方法。

本发明涉及通过从多发性硬化患者分离的质粒编码的复制蛋白的晶体形式，从它们获得的晶体结构信息，制备这样的晶体形式的方法，其用于识别和/或设计所述复制蛋白的抑制剂的用途，以及用于识别、优化和设计应具有与复制蛋白相互作用的能力或抑制复制蛋白的能力的化合物的方法。

背景技术

牛肉和牛奶的摄食被认为是发展人退行性和恶性疾病，例如结肠和乳腺癌症的一种危险因素(1-3)。实际上，流行病学的数据表明这些癌症与来自欧亚的欧洲野牛衍生的牛的牛产品的摄食存在关联(4-7)。牛肉和牛奶因子(BMMF)是环状的，单链的附加体DNA(3kb)，其已经在牛肉和牛奶产品中检测出。BMMF被认为在人恶性和退行性疾病中发挥作用。BMMF编码在人细胞中活跃转录和翻译的复制起始蛋白(Rep)。因此，BMMF可能代表了此类疾病可能的病原因子(8-10)。然而，也从具有多发性硬化的患者中分离出BMMF并且研究表明这些是此种疾病可能的感染原(10-13)。

典型地，BMMF编码自主质粒反式作用复制起始蛋白，称为“Rep”。Rep结合在DNA上的复制起点处(称为on)并且在大部分情况下，包括一组重复的DNA元件(称为重复子)，其存在于大多数BMMF中(5)。各种质粒(包括环状编码Rep的单链(CRESS)DNA病毒)的复制，还需要Rep与特定DNA序列的结合(14)。在原核生物中，Rep在保持质粒拷贝数中起核心作用，如对于在大肠杆菌(Escherichia coli)中的F质粒的报道(15)。这种调控对于复制质粒衍生的、噬菌体样的或病毒样的DNA基因组也是至关重要的(16)。Rep对于人中耐多药细菌的复制是必不可少的(17)并且研究已经表明Rep在可传播性淀粉样蛋白病中发挥作用(18-20)。

已经很好地证明了Rep的X射线晶体结构，并且已经描述了对于自主复制的结构基础(24-27)。Rep由两个翼状螺旋结构域(称为WH1和WH2)组成，它们本质上是融合的N末端和C末端蛋白。Rep在单体和二聚体形式之间转换，取决于特定功能和与DNA的结合(28)。涉及两种结构域的大的结构变化补充了这些寡聚形式。结构转换需要Rep上的某些α-螺旋和β-链再折叠和/或移位(26)。在二聚体形式中，Rep起阻遏物作用，其中WH2结合至每个操纵元件DNA重复，以及WH1发挥作用以形成二聚化界面。在单体形式中，Rep起复制起始子作用，其中WH1经历大的结构移动，即二聚体分解，因此允许WH1结合至重复子末尾，而WH2结合至相反的重复子末尾。