[发明专利]一种新的多肽－羟甲基戊二酰A还原酶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--羟甲基戊二酰辅酶A还原酶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。

胆固醇是甾族中最主要的成分，胆固醇也是胆酸和甾类激素等甾类化合物的前体，胆固醇还是细胞膜重要的结构成分。胆固醇的生物合成过程基本是这样的：乙酰—类异戊二烯中间物(5碳)—鲨烯(30碳)—环化产物(30碳)—胆固醇(27碳)。其中，类异戊二烯中间物被证明为甲羟戊酸，在植物中，甲羟戊酸是类异戊二烯类化合物的前体，甲羟戊酸更是脊椎动物胆固醇合成的基础。

在胆固醇的合成过程中，甲羟戊酸是一种很关键的中间体，它的形成是这样的：2分子乙酰辅酶A被硫解酶催化缩合，羟甲基戊二酰辅酶A(HMG-CoA)合成酶催化beta-酮基丁酰-辅酶A与第三个乙酰辅酶A缩合产生HMG-CoA，接着，这个产物被HMG-CoA还原酶还原成甲羟戊酸。胆固醇的生物合成速度主要是靠这个还原酶的活力控制的。

羟甲基戊二酰辅酶A还原酶(HMG-CoA还原酶)是一种跨膜的酶类，从结构上看，它包含有3个功能域：N末端是一个由可变数目的片断构成的功能域(在哺乳动物、昆虫和真菌中片断是7个，在植物中是2个)；有一个用于连接的功能域；在C末端是一个大约400个氨基酸残基的催化活性功能域。

所有生物的HMG-CoA还原酶基本都含有以下三个保守的序列：(1)[RKH]-x(6)-D-x-M-G-x-N-x-[LIVMA]；(2)[LIVM]-G-x-[LIVM]-G-G-[AG]-T；(3)A-[LIVM]-x-[STAN]-x(2)-[LI]-x-[KRNQ]-[GSA]-H-[LM]-x-[FYLH](其中，H为催化活性残基)。在众多不同生物的HMG-CoA还原酶中均含有这三个保守的区域，这三个保守的结构基序在HMG-CoA还原酶发挥正常生理学功能的过程中起着极为重要的作用。编码人的HMG-CoA还原酶的基因被定位于染色体的5q13.3-q14位置。羟甲基戊二酰辅酶A还原酶催化的反应为：3-hydroxy-3-methylglutaryl-CoA+2 NADH--(S)-mevalonate+CoA+2 NAD⁺即催化3-羟基3-甲基戊二酰辅酶A变为甲羟戊酸，在此过程中经由NADH作为辅基，同时释放出NAD⁺。(Caelles C.,Ferrer A.,Balcells L.,Hegardt F.G.,Boronat A.Plant Mol.Biol.13:627-638(1989))；(Basson M.E.,Thorsness M.,Finer-Moore J.,Stroud R.M.,Rine J.  Mol.Cell.Biol.8:3797-3808(1988).)

羟甲基戊二酰辅酶A还原酶(HMG-CoA还原酶)是一种在胆固醇生物合成过程中起限速作用的一种酶，它对胆固醇的生物合成有绝对的调控作用。HMG-CoA还原酶也参与很多化合物的生物合成过程，例如，胆酸和甾类激素等等。HMG-CoA还原酶还对于细胞膜的形成与损伤修复有作用。

根据细胞生物学的研究，HMG-CoA还原酶是与内质网相结合的。研究结果显示，胆固醇生物合成的主要调节集中在HMG-CoA还原酶反应上。在本世纪七十年代后期，使还原酶活化和钝化的磷酸化-去磷酸化模式已经被发现，HMG-CoA还原酶激酶的激酶催化HMG-CoA还原酶激酶的活化和磷酸化。这种激酶使HMG-CoA还原酶磷酸化并导致HMG-CoA还原酶钝化。这两种激酶都与cAMP无关。这些效应可以通过HMG-CoA还原酶激酶磷酸化酶和HMG-CoA还原酶磷酸化酶的作用而逆转。

已有大量的实验在开展，目的是要筛选出合适人HMG-CoA还原酶的竞争性抑制剂，这些物质可以使人HMG-CoA还原酶钝化，减少胆固醇的生物合成，从而可以利用于治疗心血管疾病等。

由于如上所述羟甲基戊二酰辅酶A还原酶9蛋白在机体重要功能中起重要作用，而且相信这些调节过程中涉及大量的蛋白，因而本领域中一直需要鉴定更多参与这些过程的羟甲基戊二酰辅酶A还原酶9蛋白，特别是鉴定这种蛋白的氨基酸序列。新羟甲基戊二酰辅酶A还原酶9蛋白编码基因的分离也为研究确定该蛋白在健康和疾病状态下的作用提供了基础。这种蛋白可能构成开发疾病诊断和/或治疗药的基础，因此分离其编码DNA是非常重要的。

本发明的一个目的是提供分离的新的多肽—羟甲基戊二酰辅酶A还原酶9以及其片段、类似物和衍生物。