[发明专利]一种新的多肽——人蛋白激酶9和编码这种多肽的多核苷酸

说明书

本发明属于生物技术领域，具体地说，本发明描述了一种新的多肽--人蛋白激酶9，以及编码此多肽的多核苷酸序列。本发明还涉及此多核苷酸和多肽的制备方法和应用。

自真核生物中鉴别的一类最大的已知蛋白超家族由蛋白激酶组成(这儿使用超家族以区别于较小较为密切相关通常已被归为一个家族的亚型)，该家族成员都有一段保守的催化核心，蛋白丝氨酸/苏氨酸激酶以及蛋白酪氨酸激酶的保守催化核心相同。这些酶利用ATP(或GTP)的γ-磷酸酯以生成磷酸单酯，并把蛋白(丝氨酸及苏氨酸上)的乙醇基团与/或蛋白(酪氨酸上)的酚基作为磷酸酯受体。真核生物蛋白激酶可分为四大类：1)ACG类，包括环核苷酸依赖家族(PKA与PKG)，蛋白激酶C(PKC)家族，β-肾上腺素能受体激酶(βARK)家族，核糖体S6激酶家族及其他密切相关的；2)CaMK类，包括由钙/钙调蛋白调控的蛋白激酶家族，Snf1/AMPK家族，及其他密切相关的；3)CMGC类，包括细胞周期蛋白依赖激酶，Erk(MAP)激酶家族，糖原合成酶3(GSK3)家族，酪蛋白激酶Ⅱ家族，Clk(类似Cdk的激酶)家族，及其他密切相关的；4)‘保守的’蛋白酪氨酸激酶(PTK)类。该超家族又可分为两个主要的亚门：蛋白丝氨酸/苏氨酸激酶以及蛋白酪氨酸激酶。

真核生物蛋白激酶的激酶功能域传递催化活性。蛋白激酶因其同源激酶功能域(亦被称为催化功能域)而相关，该区域有250-300个氨基酸残基。激酶功能域的作用可分为三类：1)结合并定向作为具有二价阳离子(通常是Mg²⁺或Mn²⁺)复合物的ATP(或GTP)磷酸酯供体；2)结合并定向蛋白(或肽)底物；以及3)转移ATP(或GTP)的γ-磷酸酯至蛋白底物的受体羟基残基(丝氨酸，苏氨酸，或酪氨酸)。激酶功能域被进一步分为12个更小的亚功能域，并定义为从未被大的氨基酸插入打断并含有保守残基特征序列模式的区域。有十二个功能域残基因在超家族中被视为是恒定不变的，而明显意味其在酶功能中具有重要作用，它们是亚功能域Ⅰ中的甘氨酸50及甘氨酸52，亚功能域Ⅱ中的赖氨酸72，亚功能域Ⅲ中的谷氨酸91，亚功能域VIB中的天冬酰胺171及天冬氨酸166，亚功能域Ⅶ中的天冬氨酸184及甘氨酸186，亚功能域Ⅷ中的谷氨酸208，亚功能域Ⅸ中的天冬氨酸220及甘氨酸225，亚功能域Ⅺ中的精氨酸280。在亚功能域ⅥB,Ⅷ，及Ⅸ中发现的氨基酸残基特征序列模式在不同蛋白激酶家族的各成员中尤为高度保守。激酶功能域的同源性意味着它们都折叠成拓扑结构相似的3维核心结构并根据一个普遍的机制传递磷酸转移。

蛋白激酶催化核心结构的一般拓扑结构可以PKA-Cα类蛋白激酶为代表。PKA-Cα类蛋白激酶的激酶功能域折叠成两部分结构。较小的一部分，NH₂-端部分，含有亚结构域Ⅰ-Ⅳ，主要参与核苷酸固定兼定向。这一部分具有显著反向平行的β-片层结构，这在核苷酸结合的蛋白质中是较为独特的。较大的COOH-端部分，含有亚结构域ⅥA-Ⅺ，主要对结合肽底物及启动磷酸转移起作用，其内含物是显著的α-螺旋。亚结构域Ⅴ残基有两片。两片中间较深的裂缝作为催化位点被识别。另外四种真核蛋白激酶超家族成员-细胞周期蛋白依赖的激酶2(Cdk2),p42MAP激酶(Erk2)，颤动激酶，以及酪蛋白激酶Ⅰ的激酶功能域被发现折叠成两部分结构，拓扑结构上与PKA-Cα催化核心极为相似。然而，在Cdk2及Erk2结构中的亚结构域Ⅷ对应的区域中发现了显著差异，说明这些是非活性状态的酶结构。颤动结构也属于非活性酶，但它是因位于激酶功能域的COOH-端侧的自身抑制肽序列的存在而失活，并向背面折叠到两片之间的活性位点的裂缝中去。这条肽链迫使两个片层几乎朝对方旋转30°，在这一构像中，失活的颤动与无PKI的PKA-Cα的开放构像更为相似。在颤动及Cdk2中亚功能域Ⅲ中的α-螺旋C均采用一种不同于PKA-Cα中螺旋C的位置。