[发明专利]一种中国南海芋螺毒素编码序列，制备方法以及应用

说明书

技术领域

本发明涉及生物医药领域，涉及一种中国南海芋螺毒素编码序列，制备方法以及 应用，涉及一种新的南海蜡黄芋螺O-超家族毒素序列、制备方法及其应用，具体涉及一种中 国南海蜡黄芋螺O-超家族毒素基因Cq1.0及其编码的多肽序列Cq1.0和该种多肽的制备技 术，以及该种毒素在神经生物学研究，离子通道药物和镇痛药物开发中的应用。

背景技术

芋螺属于软体动物门腹足纲芋螺科(Conidae)，多数栖息在热带海洋的浅海水域， 少数在水深几米至200余米的深水区，因外形呈圆锥形或芋头状而得名。

芋螺具有强大的自然进化能力，全球有注册有706种芋螺种芋螺，单一种属中就包 括数百种物种，这使芋螺成为海洋无脊椎动物中进化最成功的生物。芋螺是食肉动物，靠毒 液来捕食，根据其捕食习性可分为食鱼芋螺(piscivorous)、食螺芋螺(molluscivorous)、 食虫芋螺(vermivorous)。食虫性芋螺种类最多，占全部芋螺种类的70％左右。食鱼性芋螺 占芋螺总数最少，但毒性最强，报道的芋螺致死事件基本上是该类芋螺造成的，如织锦芋螺 (C.textile)、地纹芋螺(C.geographus)等。

芋螺毒液是捕食与防御作用的主要武器，它是由许多单一毒肽组成的鸡尾酒样的 混合毒素，称为芋螺毒素(Conotoxin)。芋螺毒素能特异地作用于神经系统的电压门控和配 体门控离子通道的不用亚型和递质受体，因此被广泛用于神经生物学研究。芋螺毒素通常 为由7～41个氨基酸残基组成的小分子多肽。大多富含半胱氨酸，具有高度保守的二硫键骨 架，肽链短多，富含二硫键，分子结构更为紧密，生物活性更高。大多数芋螺毒素均由单一的 mRNA编码，原始的翻译产物是一种特定的多肽前体，约为70-120个氨基酸残基，经复杂的翻 译后修饰得到成熟肽。

芋螺毒素在目标猎物体内作用于不同的靶点，产生不同的生理学反应，共同作用 使猎物失去活动能力。已有研究表明，芋螺多肽的作用位点主要有配体门控离子通道、G蛋 白偶联受体和电压门控离子通道。并且根据作用靶点的不同可以对芋螺毒素进行分类，如 α-芋螺毒素(抑制烟碱型乙酰胆碱受体)，ω-芋螺毒素(抑制钙离子通道受体)和κ-芋螺毒 素(抑制钾离子通道受体)等。

由于它们作用靶点广泛,能高度特异地结合细胞膜上神经递质和激肽的受体和各 种离子通道，一方面，可以被直接开发成药物或作为新药的先导化合物应用于临床；另一方 面，可以成为神经生物学中发现鉴定新受体,研究受体构效关系及其调控细胞分子机理的 重要探针,并推动了离子通道的进化研究。

目前正在进行临床或者临床前研究的芋螺毒素分别为：ω-MVIIA，ω-CVID， Contulakin-G，χ-MrIA，α-Vc1.1，Conantokin-G，κ-PVIIA，O-MrVIB。

目前，由Elan公司进行开发的ω-CTXMⅦA(SNXⅢ，商品名：Ziconotide)，因其直接 作用分布于神经组织的N-型钙离子通道，无需第二信使或蛋白，不成瘾，已成为治疗难治性 神经疼痛的新一代药物，已通过了Ⅲ期临床试验，正式被FDA批准上市。而另一个衍生于ω- CTXCⅥD的化合物AM336作用类似于Ziconotide，因其对N-钙通道的选择性更强，副作用更 低，已经批准作为对抗严重抗吗啡作用慢性疼痛的治疗药物进入临床试验阶段。此外， Conantokin-G作为NMDA受体高度选择性的拮抗剂，对难以治疗的癫痫有效，也已完成Ⅰ期临 床试验。芋螺毒素药用研究的其他方向还有：具有去甲肾上腺素转运蛋白抑制作用的T-超 家族芋螺毒素，可用于治疗抑郁症。以及抑制α1-肾上腺素受体的一些芋螺毒素，可用于治 疗良性前列腺过度增生引起的尿失禁。与此同时，围绕着增强药物分子的稳定性，降低过敏 反应以及增加溶解性以利于口服目的的分子改造研究工作也正在进行。

另一方面，芋螺毒素作为研究离子通道和膜受体的极好探针或工具，已经成为电 压门控型钙离子通道(VSCCs)和N型乙酰胆碱受体(nAChRs)等通道、受体鉴定和诊断的标准 工具，在神经药理学领域得到了广泛的应用。

芋螺在我国南海海域有广泛分布，已查明的芋螺约有80余种，主要分布在台湾、广 东、广西、海南诸省以及西沙和南沙群岛等。