[发明专利]源自人LRRC24蛋白的跨膜结构域

说明书

本发明涉及源自人LRRC24蛋白的跨膜结构域。更具体地，本发明涉及源自人LRRC24蛋白的跨膜结构域(LRRC24P跨膜结构域)或细胞穿透肽，以及包含它们的细胞内递送系统。本发明的源自人LRRC24蛋白的跨膜结构域可以用于将货物材料如化合物、生物分子和各种聚合物材料递送到细胞中。由于与常规的细胞穿透肽相比，本发明的LRRC24P跨膜结构域表现出更高的细胞穿透效率，并且源自人蛋白，因此避免了由源自外源蛋白的肽引起的副作用和免疫应答，它可以有效地用作应用于人体的化合物、生物分子和各种聚合物材料的有效细胞内递送方法。

发明领域

本发明涉及源自人LRRC24蛋白的跨膜结构域和包含所述跨膜结构域的细胞内递送系统。

发明背景

用于治疗疾病或减轻症状的药物主要分为低分子量化合物药物和大分子生物药物，生物药物包括治疗性蛋白、抗体、用于预防或治疗的疫苗、基因疗法和细胞疗法。特别地，重组蛋白药物是使用难以在体内产生的治疗性蛋白的基因重组技术大量生产的。在二十世纪八十年代早期，在美国FDA首次批准了用于糖尿病治疗的重组人胰岛素之后，已经放开了各种重组蛋白药物，如生长激素、促红细胞生成素、干扰素、集落刺激因子(CSF)和血液因子。然而，与通过细胞膜并进入细胞以相对容易地显示其活性的低分子化合物药物相比，大多数大分子物质(包括重组蛋白和核酸)非常难以递送到细胞中，从而使其难以显示作为药物的功效。因此，使用电穿孔、显微注射、阳离子脂质囊泡、病毒载体、病毒样颗粒等的方法已经被用于或研究用于大分子物质的细胞内递送。然而，上述方法难以直接用于人体，或者难以在递送到从人体分离的细胞之后再次注射入人体，因此，在增加时间和成本方面存在困难。此外，它可能导致在体内诱导细胞凋亡或免疫应答的副作用，这在其应用中具有很大的局限性。

正在积极进行可以克服上述问题的新的药物递送系统和大分子生物药物的开发研究，其中的代表性方法是称为蛋白质转导结构域(PTD)或细胞穿透肽(CPP)的载体。首先发现了细胞穿透肽具有通过HIV病毒的TAT蛋白的细胞膜的性质和TAT蛋白中存在的多肽(GRKKRRQRRRPPG、RKKRRQRRR、YGRKKRRQRRR)，之后，开发了新的细胞穿透肽，如源自果蝇的Penetratin(RQIKIWFQNRRMKWKK)、源自HIV糖蛋白41的MPG(GALFLGFLGAAGSTMGAWSQPKKKRKV)、源自牛朊病毒蛋白的BPrPr(MVKSKIGSWILVLFVAGPSDVGLCKKRP)、源自人Hph-1蛋白的Hph-1(YARVRRRGPRR)和源自人NLBP蛋白的NP2(KIKKVKKKGRK)。从那时起，已经积极地进行了使用上述细胞穿透肽的研究，并且已经发现诸如DNA、siRNA、PNA(肽核酸)、蛋白质和脂质体纳米颗粒的货物物质可以被有效地递送到细胞中。

先前的研究已经显示，细胞穿透肽通过直接穿透是能量非依赖性的，并且即使在低温下也可以将大分子物质递送到细胞中，并且已经发现，通过胞吞作用渗透也是可能的。

目前，正在开发细胞穿透肽，用于使用TAT-JBD20进行脑缺血和阿尔茨海默病治疗，正在进行使用TAT-BH4进行肌萎缩性侧索硬化症治疗的开发以及使用MPG-8/siRNA和TAT-DRBD/siRNA进行诸如癌症治疗的临床前实验。此外，使用TAT-δPKC抑制剂治疗心肌梗塞、使用TAT-JBD20治疗听力损失和炎症以及使用p28治疗脑肿瘤的开发正在临床试验中。

如上所述，对细胞穿透肽的研究和使用细胞穿透肽的各种候选药物的开发正在积极地进行，但存在待克服的问题，为此目的，有必要开发新的细胞穿透肽，其能够提高细胞穿透效率并且使由细胞穿透肽和与其结合的货物材料导致的体内副作用和非预期的免疫应答最小化。

因此，为了克服现有的细胞穿透肽主要是从源自非人(如病毒和果蝇)的蛋白质发明的，或者具有低穿透效率的缺点，在人来源的肽中，发明了具有高穿透效率的细胞穿透肽，即源自人LRRC24(富含亮氨酸重复域24)蛋白的细胞穿透肽，鉴定人来源的蛋白质中存在的肽与现有的细胞穿透肽的相似性，并通过此完成了本发明。

作为现有技术文献，参考了以下非专利文献。