[发明专利]一种新的多肽－环指蛋白8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—环指蛋白8，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。

有一类调控蛋白质的DNA结合结构花式叫锌指结构。该调控蛋白质的活性需要Zn离子。在蛋白DNA结合结构域中，存在着一些有规律的正向重复单位。每个单位大约30个氨基酸，其中部10个氨基酸都是碱性或极性氨基酸。每个重复单位构成了结合DNA的“手指”。(孙乃恩等分子遗传学1990)锌指蛋白在生物活细胞中起着重要的作用，其中最重要的是作为转录调节因子发挥作用[BergJ.M.,Shi Y.et al.,Science,1996,271:1081-1085]。真核基因的转录调控对于基因的正常表达是十分重要的，通常由转录调控因子来完成这一调控过程。转录调控因子在生物体内参与决定基因在何种组织及何种发育阶段开始转录。编码这类蛋白的基因如发生突变，不但该基因自身不能正常表达，而且受其调节的许多基因也不能正常的进行转录与表达。锌指蛋白对基因表达的调控主要通过与特定的DNA序列结合来完成，现在发现也有一些锌指蛋白可与RNA结合以调节RNA的代谢。

锌指蛋白中有一种C3HC4型叫环指蛋白，有环指基元。这类蛋白是一种新类型的锌指蛋白，它们在金属数目，间隙，序列同源性方面都不同于以前发现的一般的锌指结合蛋白。环指基元可以简单的定义为Cys-X2-Cys-X(9-39)-Cys-X(1-3)-His-X(2-3)-Cys-X2-Cys-X(4-48)-Cys-X2-Cys,其中X是任何一个氨基酸(FreemontPS,Ann NY Acad Sci 1993,684:174-192)。研究发现，主要有两种序列类似于环指蛋白基元。一种叫LIM的结构域包含有8个保守的金属配基，其间隙与环指蛋白类似，但在单个金属之间有更大的序列保守性(Schwabe JWR,Klug A,Nat StructBio1,1994,1:345-349)。另一种叫PHD或LAP的结构域也包含了8个保守的金属配基，同时与LTM结构域和环指基元相似(Aasland R.et al.,Trends Biochem Sci1995,20:56-59)。

环指蛋白基元包括8个金属配基，每个环指分子结合2个锌原子，每个锌原子与4个或3个半胱氨酸以及1个组氨酸四分同裂的方式连接(Everett RD.et al.,J MolBiol1993,234:1329-1047)(Barlow PN.et al.,J Mol Biol1994,237:201-211)。环指蛋白的3D结构表明，它的锌原子连接系统是结构域中唯一的，并被称为“cross-brace”基元。在这个系统中，第一对配基(Cys1,Cys2)与第三对配基(Cys4,Cys5)共用一个锌原子，第二对配基(Cys3,His1)与第四对配基(Cys6,Cys7)共用第二个锌原子。这样，尽管每个环指蛋白分子结合两个锌原子，但不会形成两个小的结构域，而是一个完整的结构单元。环指蛋白基元有两个结构。它们是IEEHV环指结构域和PML环指结构域。IEEHV结构域采用的是一个β-β-α-β折叠形式，PML结构域采用的是一个β-β-β-loop-α-β的折叠形式。在两种结构域中，His1和Cys4之间的距离为14埃，这是高度保守的，这暗示所有锌原子之间的距离是高度保守的。环指蛋白基元的其它保守特征还有：β片层的总体拓扑结构，“cross-brace”锌原子连接系统，形成疏水核心的几个保守氨基酸残基包装。这些保守特征可能在所有环指蛋白家族中都是共有的。因此，环指基元形成了一个方便的支架系统，这个系统的结构性改变反映出该家族蛋白分子功能的多样性。

环指蛋白的功能除了能与DNA结合从而调节基因转录、表达以外，还有能在细胞内多蛋白中积聚大分子、调节蛋白与蛋白之间的反应。环指蛋白结构域可能是潜在的同源寡聚化结构域或与其它靶蛋白作用。环指蛋白在发挥这些功能时，其分子必须是完整的。

C3HC4型锌指蛋白家族成员庞大，这些蛋白几乎能在人类的各个组织、器官中表达。C3HC4型锌指蛋白家族成员功能繁多，具体就这些功能而言包括但不限于以下几种：激活和重排免役球蛋白以及T细胞受体，调节白介素-2受体α链启动区域或HIV-1 LTR启动区域基因的表达，调节人类精子细胞的发育，连接rfp蛋白N末端和酪氨酸激酶产生ret转化蛋白，与哺乳动物乳腺癌有关，稳定CDK激酶和细胞周期蛋白H复合体，作为转录因子与多种肿瘤发生有关。