[发明专利]一种新的多肽——外动力蛋白臂Dhclalpha47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--外动力蛋白臂Dhclalpha47，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。

纤毛和鞭毛的运动来源于轴线动力蛋白，一个将ATP水解能量转移至外部相邻双微管并使之产生滑动的一个机械化学酶蛋白家族。轴线动力蛋白可分为两类，外动力蛋白臂和内动力蛋白臂。它们在产生个传播鞭毛波浪运动方面有不同的功能。外动力蛋白臂为鞭毛敲打提供能量[Brokaw,C.J.,andR.Kamiya.1987.Cell Motil.Cytoskeleton.8:68-75]，而内动力蛋白臂则是鞭毛和纤毛正常运动所必须的。

Chlamydomonas外动力蛋白臂是目前为止研究得最透彻的动力蛋白复合体。它由3条动力蛋白重链(Dhc)(α,β,γ)，两个中等链(IC)，和几条轻链(LCs)(＜20kD)以及一些24纳米长的轴线。外动力蛋白臂Dhcs在中心区域和C末端区域有最大的同源性。Dhc的这些区域形成一个球状头部结构域能与双微管瞬间反应与过桥循环。多变N末端形成一个可弯曲性干结构域，该结构域延伸至动力蛋白臂的基底和同型特异性IC和LC亚基。IC参与外臂复合体的集合和以ATP不敏感性外部双微管结合。LC亚基则被认为是参与运动调节。

内动力蛋白臂在总体结构上与外动力蛋白臂相似，但成分和功能方面都要复杂得多。内动力蛋白臂大约有8条不同的Dhcs，按照组成IC的特异性可分为7种：一条有两个头的isoform(I1)和6条一个头的isoform(I2和I3)。

关于在轴线中哪一条Dhc与特异性定位有关这个问题还不知道。我们着眼于Dhc1α在内动力蛋白臂I1 isoform的集合和靶作用。Dhc1αN末端能够集合I1复合体的其它成分并将其结合至适当的轴线位置。这表明位于Dhc1αN末端约143kD区域内的结构域参与特异性亚基内部反应，而这些反应是内动力蛋白臂I1复合体的集合以及靶作用所需要的。电镜分析表明Dhc1α单体结构域位于I1复合体内部结构。并作用于鞭毛的运动和趋光性行为。这些发现对于了解控制I1动力蛋白活性的调节机制是非常重要的。

Dhc1α与外动力蛋白臂的β,γ亚基有很大的相似性，并且在N末端也有相似性。Dhc1α的N末端参与特异性IC和LC亚基联系。研究发现表明，I1复合体和外动力蛋白臂都包含相似的IC和LC元件，例如8-kD的LC,Tctex1,Tctex1LCs元件，WD重复包含IC。现在新发现的Dhc1α特征序列是位于960-967氨基酸残基P环基元GXXXXGKS/T。Dhc1α序列最保守的还是中心区域和C末端区域，尤其是P1(第一个ATP水解位点)和P4周围的氨基酸序列更是保守，P2和P3周围的氨基酸序列保守性要小一些。尽管Dhc1α的N末端是Dhc1α变化最多的区域，但还是有一个位于P1前面的二重螺旋结构域。该结构域可能参与Dhc和IC和LC的调节反应[Xian-Zhong Shawn Xu et al.,1999.J.Cell Biol Aug23；146(4):801-818]。

本发明人的多肽与外动力蛋白臂Dhc1α在蛋白水平上有34％的相同性和59％的相似性，并含有外动力蛋白臂Dhc1α相似的特征性序列。基于以上各点，故认为本发明的新基因为外动力蛋白臂相似的基因，命名为外动力蛋白臂Dhc1α47，并以此推断其有相似的生物学功能。

由于如上所述外动力蛋白臂Dhclalpha47蛋白在调节细胞分裂和胚胎发育等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外动力蛋白臂Dhclalpha47蛋白，特别是鉴定这种蛋白的氨基酸序列。新外动力蛋白臂Dhclalpha47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--外动力蛋白臂Dhclalpha47以及其片段、类似物和衍生物。

本发明的另一个目的是提供编码该多肽的多核苷酸。

本发明的另一个目的是提供含有编码外动力蛋白臂Dhclalpha47的多核苷酸的重组载体。

本发明的另一个目的是提供含有编码外动力蛋白臂Dhclalpha47的多核苷酸的基因工程化宿主细胞。

本发明的另一个目的是提供生产外动力蛋白臂Dhclalpha47的方法。