[发明专利]KCNQ4功能增强型突变体及其在治疗听力损失中的应用

说明书

本发明公开了一种KCNQ4功能增强型突变体及其在治疗听力损失中的应用。本申请的第一方面，提供一种KCNQ4突变蛋白，该KCNQ4突变蛋白在野生型KCNQ4的氨基酸序列中具有至少一种突变位点。根据本申请实施例的KCNQ4突变蛋白，至少具有如下有益效果：申请人在通过电生理技术进行KCNQ4基因的功能研究中发现，KCNQ4的43个突变位点具有功能增强的特征，这些KCNQ4功能增强型突变体表现为能够挽救功能缺失型突变体的显性抑制作用，因而可以基于这些错义突变位点的突变蛋白进行听力损失的治疗。

技术领域

本申请涉及基因技术领域，尤其是涉及KCNQ4功能增强型突变体及其在治疗听力损失中的应用。

背景技术

感觉神经性听力损失(Sensorineural hearing loss，SNHL)是最常见的感觉缺陷，严重影响正常的生活和社交。SNHL的病因多种多样，包括生物因素，如先天性耳蜗发育不良、随年龄增长而引起的老年性耳聋，由于感染或病毒性疾患及耳毒性药物引起的耳蜗感受器细胞和听神经纤维退行性变化；环境因素，常见且波及面较大的，是长期在噪声环境下工作，因噪声引起的耳聋，由极强烈的冲击声引起的爆震性耳聋。耳聋助听器和人工耳蜗植入是治疗感觉神经性听觉丧失的主要方法，但治疗结果存在高度的异质性且无法恢复由听力影响带来的其它功能区域的损伤。因此开展针对遗传性耳聋的基因治疗研究十分必要。

典型的电压门控钾通道KCNQ4(potassium voltage gated channel subfamily Qmember 4，Gene ID：9132)包括4个亚基，每个亚基包含六个跨膜螺旋(S1-S6)和胞内的N端、C端。四个亚基形成一个功能性离子通道，在电压刺激下产生外向电流。KCNQ4是引起常染色体显性遗传非综合征型耳聋的基因。KCNQ4主要表达在耳蜗的感觉外毛细胞上，KCNQ4基因敲除小鼠表现为外毛细胞的退化和渐进性耳聋。根据gnomAD数据库，大约每100人中就有1人携带KCNQ4错义突变(不包含等位基因频率频率大于0.1％的错义突变)。KCNQ4蛋白有695个氨基酸，经计算，所有可能的错义单核苷酸突变总共4085种。目前，KCNQ4中已有研究报道的错义突变有40多个。这些报道的错义突变中，38个显示可能与常染色体显性非综合征型渐进性听力损失相关。由于KCNQ4错义突变引起的听力损失多为显性遗传，传统的基因治疗导入野生型的基因不能抑制显性致病基因，从而没有治疗效果。因此，有必要从KCNQ4出发，寻找能够治疗感觉神经性听力损失的新的靶点。

发明内容

本申请旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本申请提出一种KCNQ4功能增强型突变体，基于该功能增强型突变体可以制备能够治疗感觉神经性听力损失的产品。

本申请的第一方面，提供一种KCNQ4突变蛋白，该KCNQ4突变蛋白在野生型KCNQ4的氨基酸序列中具有以下至少一种突变位点：R72C、K78E、N85D、N85T、N85Y、N89D、V90A、V90G、R93L、R93Q、V114A、L132I、E136D、C156G、C156S、C157S、C158F、C158W、R159G、R159H、R159L、R159P、R159S、R161G、F174V、D218E、R219P、T223A、L227V、V231L、W242C、W242L、V326I、S371R、Y556F、K559R、V561A、S566P、G568R、G568S、L573R、G574R、D584Y；

其中，野生型KCNQ4的氨基酸序列如SEQ ID No.1所示：