[发明专利]编码胰岛素受体底物1的突变DNA

说明书

本发明涉及编码胰岛素受体底物1的突变DNA，检测胰岛素受体底物1编码基因中突变的方法，以及诊断组合物和用于该方法中的检测试剂盒。

非胰岛素依赖性糖尿病(NIDDM)是一种普遍的内分泌疾病，有大量证据有力地表明发病机理中存在遗传因素(1)。对显性NIDDM患者和NIDDM高危个体的研究揭示胰岛素分泌及胰岛素作用的异常(2)。但是，胰岛素和类胰岛素生长因子1(IGF1)的细胞作用中一个或多个位点的遗传缺陷很可能涉及调节胰岛素分泌的组织及产生或提取葡萄糖的胰岛素敏感性肝组织和肝外组织的生化途径。

虽然在常与皮肤病微黑棘皮症或卵巢雄激素过多症相关的严重胰岛素耐性综合症中已报导了二十种以上的突变(17)，但胰岛素受体分子中的突变并不能解释NIDDM普通形式的遗传病因学。

晚期发作NIDDM的普通形式是一种异型疾病，其中至少有两种主要缺陷贡献于表型的病理生理学：胰岛素耐性和胰岛素不足(2)。NIDDM很可能还是一种多基因病，这就意味着不同类病人将在各种基因、在该疾病遗传成分的聚集中表现不同。NIDDM患者后代中糖尿病的高累积性危险(30-50％)和单卵性双胎中的高共患率(70-100％)都突出了该疾病的遗传病因学显著性(1)。

胰岛素通过与其四聚浆膜受体的α-亚单位结合来启动其细胞效应。这样就激活了β-亚单位中的激酶，然后后者催化β亚单位特异酪氨酸残基的分子间自磷酸化，进而刺激受体对胰岛素作用联级中其它蛋白底物的酪氨酸激酶活性。

最近，对胰岛素受体激酶的第一个内源性底物(称为胰岛素受体底物1，缩写为IRS-1)进行了克隆和测序(4-6)。此互补DNA序列编码相对分子量为165和185KD的胞浆亲水蛋白(27,28)，它含有多个磷酸化位点。除作为胰岛素受体激酶的底物外，IGF1受体激酶活化后IRS-1也被磷酸化(16)。

在表达少数胰岛素受体的细胞中很难检测到IRS-1，但在表达高水平受体的细胞中易于检测，在表达生物信号化缺陷之突变受体的细胞中不易检测到(27,28)。IRS-1是一种含20个酪氨酸磷酸化共有序列的独特分子，其中6个出现在YMXM(Tyr-Met-X-Mct)基元中。胰岛素刺激IRS-1分子中YMXM基元酪氨酸磷酸化后，磷酸化的IRS-1结合磷脂酰肌醇3-激酶(PI3-激酶)，这提示IRS-1作为一种多位“船坞”蛋白与信号蛋白结合，从而将受体激酶与胰岛素敏感性转运蛋白和酶结合(7-15)。P13-激酶由至少两个亚单位组成，包括一个110KDa的催化亚单位和一个85KDa的调节蛋白，后者含有通过与各种蛋白中磷酸酪氨酸残基结合介导蛋白-蛋白间互相作用的2个src同源性功能区(src homology 2 do-mains)(7-15)。有趣的是，已证明胰岛素引起IRS-1和P1-3激酶通过IRS-1的磷酸化YMXM基元和P1-3激酶85KDa调节亚单位的2个src同源性功能区发生相互作用。而且，IRS-1的过度表达加强胰岛素刺激的细胞中PI3-激酶的活化，而且酪氨酰磷酸化IRS-1或含有磷酸化YMXM基元的合成肽在体外激活PI3-激酶。除作为胰岛素受体激酶底物外，IRS-1还在IGF1受体激酶活化后被磷酸化(16)。因此，已表明IRS-1通过结合并调节含2个src同源性功能区的酶，可在选择并区别胰岛素和IGF1效应与其它酪氨酸激酶的效应中，在向多个细胞内途径的信号传递产生差异和扩大中起关键作用(7-16)。

根据本发明，令人惊异地发现许多NIDDM患者在IRS-1的编码基因中带有突变。现认为一种或多种此突变可涉及NIDDM的病因学或与之相关，这些突变的存在因而可用于诊断NIDDM并还可能用于诊断由胰岛素耐性引起的其它疾病。

因此，本发明涉及包含编码胰岛素受体底物1(IRS-1)之DNA序列的DNA构建物，该DNA序列含有至少一个核苷酸的突变，或该DNA构建物包括该DNA序列含所述突变的片段。