[发明专利]一种糖基转移酶及其在Tn抗原的标记、成像和检测中的应用

说明书

本发明公开了一种糖基转移酶及其在Tn抗原的标记、成像和检测中的应用。具体地公开了蛋白质B3GNT6(43‑384)作为糖基转移酶在制备Tn抗原标记试剂或试剂盒中的应用。本发明首次克隆并表达了糖基转移酶B3GNT6的截短体，构建了糖基转移酶B3GNT6(43‑384)，该酶能够特异性识别Tn抗原，高效地利用核酸形式的非天然糖，通过酶促反应和生物正交反应将非天然糖携带的生物正交基团以共价键的形式转移到Tn抗原上，可以快速、特异地实现对癌症细胞表面的Tn抗原标记和成像。本发明发展了一种高效的化学酶法标记策略，可以实现对癌症细胞表面Tn抗原的标记和检测，对癌症的早期诊断和靶向治疗具有重要的意义。

技术领域

本发明属于生物医学领域，具体涉及一种糖基转移酶及其在Tn抗原的标记、成像和检测中的应用

背景技术

癌症是全世界最为关心的公共健康问题，也是对人类健康威胁最大的疾病之一。尽管传统的手术、化疗药、放射等疗法取得了巨大的成功，但是癌症仍然是难以预防和完全治愈的，尽早发现并及时治疗是最为有效的办法。

肿瘤相关糖类抗原(Tumor-associated carbohydrate antigens，TACAs)，也被称作肿瘤相关碳水化合物抗原，指并非某一种肿瘤所特有,在其他肿瘤细胞上也存在的糖类抗原分子，是肿瘤细胞表面高丰度的多糖标志物，可用于区别肿瘤细胞和正常细胞。临床上除了我们熟知的甲胎蛋白，癌胚抗原，还利用TACA作为血液中的肿瘤标志物筛查，例如Cancer Antigen19-9(简称CA199)用于检测胰腺癌、结肠癌和胃癌，Cancer Antigen 12-5(简称CA125，MUC16)用于检测卵巢癌，Cancer Antigen 15-3(简称CA153，MUC1)用于检测转移性乳腺癌。此外，有一种聚糖抗原(黏蛋白型O-聚糖抗原)，是单个乙酰胺基半乳糖胺(GalNAc)连接到苏氨酸(Thr)或者丝氨酸(Ser)残基上，又称Tn antigen(简称Tn抗原)，在癌症组织中广泛表达，已有研究表明约有90％的实体乳腺癌肿瘤高表达Tn抗原。Tn抗原的高表达使肿瘤细胞的抗原性和黏附能力发生改变，促进肿瘤细胞的恶性增生与转移，其作为靶点为肿瘤的研究和治疗提供了新的方向。

现有的Tn抗原检测手段局限于传统的凝集素方法和抗体法。凝集素虽然被广泛使用，但是由于凝集素与糖的结合力仅仅是μM级别，当使用高浓度、长时间孵育的凝集素方法进行蛋白富集时，难免会产生非特异性吸附。而且，有报道凝集素的产品批次间的差异大、且选择性差，其对糖链的识别并不是一一对应关系，通常都是一种凝集素识别一类糖链，因此导致对其他种类的糖型存在交叉识别的缺陷。抗体法也存在低亲和力的缺点，而且使用成本高昂，市场上没有稳定性良好的糖基化抗体。因此，现有Tn抗原检测方法的缺陷很大成程度上限制了Tn抗原在癌症检测体系中的应用。实现Tn抗原的特异、高效、快速地检测，对肿瘤的筛查、诊断与抗肿瘤药物或疫苗的开发具有重要的意义，不仅可以推动人类对于癌症发生、发展的认知，更具有广泛的临床应用前景。研究和开发一种高效、稳定、快速、特异性强的方法实现对Tn抗原的检测是亟需解决的问题，对临床上癌症相关的糖抗原的标记具有极大的推动作用。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是如何基于化学酶法技术方便、快速、特异地实现对Tn抗原的标记、检测和成像。所要解决的技术问题不限于如所描述的技术主题，本领域技术人员通过以下描述可以清楚地理解本文未提及的其它技术主题。

为解决上述技术问题，本发明首先提供了蛋白质，名称为B3GNT6(43-384)，所述蛋白质B3GNT6(43-384)可为下述任一种：

A1)氨基酸序列是SEQ ID No.1的蛋白质；

A2)将SEQ ID No.1所示的氨基酸序列经过氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加得到的与A1)所示的蛋白质具有80％以上的同一性且具有相同功能的蛋白质；

A3)在A1)或A2)的N端和/或C端连接标签或信号肽得到的具有相同功能的融合蛋白质。