[发明专利]人磷脂酰乙醇胺－N－甲基转移酶、其编码序列及制备方法

说明书

本发明涉及基因工程领域，具体地，本发明涉及一种新的人基因核苷酸序列。更具体地说，本发明涉及人的磷脂酰乙醇胺-N-甲基转移酶(phosphotidylethanolamine N-methyltransferase homolog，简称为“PEMTH”)以及编码该酶的cDNA序列。本发明还涉及所述多核苷酸序列和所述多肽的生产方法，以及这些多核苷酸和多肽的应用。

磷脂酰胆碱(又称卵磷脂，简称PC)是真核细胞中最丰富的磷脂类，它不仅作为膜的组成成分而且是第二信使的一个来源。在生物体内卵磷脂是经过两个途径进行合成的。第一是从无到有的途径，即从磷脂酰乙醇胺(简称PE)经甲基化而来，其中是S-腺苷甲硫氨酸作为甲基供体；第二是补救途径，即胆碱经CDP-胆碱而合成卵磷脂。生物体内卵磷脂的主要来源是第二条途径而来的，第一条途径大部分都限制在了肝脏内部，其中磷脂酰乙醇胺-N-甲基转移酶(PEMT)的作用就是催化PE-PC的甲基化。

在生物体内，磷脂酰乙醇胺-N-甲基转移酶(phosphotidylethanolamine N-methyltransferase，简称为“PEMT”)大部分存在与肝脏中，它以两种形式存在。1：PEMT1主要分布在内质网中，2：PEMT1的异构形式PEMT2只在线粒体连接的膜上存在。在肝中PE-PC的甲基化转变至少要求这两种酶的存在。近年来随着大鼠cDNA、人的有关PEMT基因、小鼠基因的相继克隆，推进了对其重要生物学功能的深入研究。

现在知道，PEMT存在于Rhodibacter sphacroides、酵母、鸡肝、啮齿类动物肝脏、人类肝脏，这一事实说明了PE甲基化途径是十分重要，而且在进化上是保守的(Cui，Z.et al.Biochem.Biophys.Acta.1997，1346(1997)，10-16.)1993年，加拿大Alberta大学的脂类和脂蛋白研究室首先在大鼠肝cDNA文库中筛选到PEMT的cDNA，Northern结果显示其mRNA长1Kb(Zheng Cui et al.J.Biology.Chem.1993，268(22)，16655-16663)。之后这个小组以大鼠cDNA为探针找到了第一个人类的PEMT2的cDNA克隆。同时发现每个cDNA克隆都有不同的5′端的非翻译区，这个区域可能与组织的特异性有关(Dennis E.Vance etc BBA 1348(1997)142-150)。1996年，这个研究小组又克隆到了小鼠的PEMT2基因(Christopher J.walkey etcJournal of lipid Research V37 1996，2341-2350)。

众所周知，CDP-胆碱途径在动物细胞中起着重要的作用。体外实验及以大鼠为对象的研究证明，磷脂酰胆碱合成的PE甲基化途径与CDP-胆碱途径之间有着紧密的联系，两者之间似乎存在着负调节的关系，然而，PE甲基化途径似乎并不能取代CDP-胆碱途径(J.Biol.Chem.1995，270，16277-16282)。那么，PEMT在生物体内究竟扮演了一个什么样的角色呢？

目前的研究结果表明PEMT与肝细胞的增生、抑制，以及神经元蜡样脂褐质沉淀症(neuronal ceroid lipofuscinosis，又称为Batten氏症)等诸多方面都有着密切的关系。

给大鼠喂以缺乏胆碱的食物。约三星期后PEMT2开始大量增加，直到12个星期后增加到约为先前的5倍。这暗示了PEMT在维持短期胆碱缺乏的大鼠生长方面的作用。当胆碱缺乏维持一个足够长的时间会使大鼠对癌症更加敏感，这是否与PEMT间有所联系还有待研究(Cui，Z.et al.J.Biol.Chem.1996，271，2839-2843)。

基因剔除实验对于了解基因的功能来说是具有很强说服力的。在刚断奶的PEMT剔除的小鼠中实施缺乏胆碱的饮食会造成小鼠的死亡，说明PEMT在胆碱缺乏的动物中确实起着维持动物正常生长和肝脏正常功能的作用。但令人费解的是，缺乏PEMT的小鼠直到10个月大都没有明显的病理性表型，进一步的研究正在进行(Proc.Natl.Acad.Sci.1997，94，12880-12885)。