[发明专利]一种魁蚶来源的抗结肠癌活性蛋白及其结构

说明书

本发明涉及具有抗结肠癌活性的魁蚶蛋白、编码该蛋白的基因核苷酸序列和其三维结构，属生物技术领域。该蛋白来源于魁蚶(Arca inflata)，包含178个氨基酸，对应的编码基因核苷酸全长为537bp，为新的魁蚶蛋白。重组魁蚶蛋白包含197个氨基酸，对应的编码基因核苷酸全长为594bp。该蛋白作用于HT‑29结肠癌细胞的WTAP靶点，起到抑制结肠癌生长的作用。本发明涉及的魁蚶新蛋白可用于医药和保健品工业，继续用于结肠癌分子靶向治疗药物的研究，不仅可以充分利用海洋抗肿瘤蛋白资源，还可以取得丰富的抗肿瘤蛋白产生可观的经济效益。

技术领域

本发明涉及一种魁蚶来源的抗结肠癌活性蛋白及其制备方法，属于生物技术领域。

背景技术

结肠癌是常见的消化系统恶性肿瘤，是全球第三大癌症。据最新统计，在我国，2020年癌症新发病例数中结肠癌排第二位，癌症死亡例数中排第五位。近年来，得益于早期诊断和治疗手段的进步，结肠癌死亡率逐渐降低，但其五年生存率仍仅为65％；对于中晚期和转移患者，结肠癌的治疗效果差，死亡率高；对于术后发生迁移的患者，生存率小于10％。结肠癌患者早期即会出现一系列临床表现，如腹胀、消化不良，伴随着排便习惯的改变、便前腹痛等，之后出现黏液脓性血便。据统计，我国每年结直肠癌的新发病例数为56万人，死亡人数29万人，近年来结肠癌在我国的发病率呈明显上升趋势，死亡率稳中有升。与欧美国家相比，我国结肠癌患者的高发年龄为45岁左右，比欧美发达国家提前12-18年。结直肠癌的发病原因复杂，受多种因素影响，常与自身遗传因素和食物偏好、生活运动习惯等环境因素密切相关。有研究显示，环境因素约占其比例的60％，而遗传因素占比约为35％。研究显示，胃肠道持续炎性应激反应和胃肠道菌群改变如肝螺杆菌高发也是造成结肠癌的幕后推手。此外，过度饮酒、糖尿病、肥胖等也都会在不同程度诱使结肠癌的发生。

临床实践中，结肠癌治疗手段已趋完整，目前广泛采用的是手术为主化疗为辅的治疗方法。虽然手术可以直接切除肿瘤组织病灶，但切除术后约半数患者在2年内复发或转移，导致死亡。此外，切除术常造成情况不等的后遗症，严重影响患者后期的生活质量。目前，结肠癌临床化疗仍首选以细胞毒类药物5-氟尿嘧啶、奥沙利铂为主的用药方案，存在药物毒副作用大且易产生耐受的治疗障碍。对晚期结肠癌，仅有可延长患者3-5个月生存期疗效的两种靶向受体单抗药物(贝伐单抗、西妥昔单抗)，此外尚无其他抗结肠癌特效药物。然而，此类靶向药物用药成本高昂、毒副作用大，极大地限制了该药物的推广。因此，开发新的治疗途径，研究高效低毒的抗结肠癌药物，安全有效地治疗及预防结肠癌复发、转移具有很大的迫切性。

发明内容

技术问题

本发明的目的是提供一种魁蚶来源的抗结肠癌活性蛋白WbF2P3及其制备方法，本发明的第二个目的是提供重组魁蚶蛋白WbF2P3及其制备方法，本发明的第三个目的是提供一种用于分析重组魁蚶蛋白WbF2P3三维结构的蛋白结晶方法。

技术方案

本发明提供了一种具有抗结肠癌活性的魁蚶(Arca inflata)重组蛋白WbF2P3，氨基酸序列为SEQ ID NO.1。

具体地，本发明公开的重组蛋白WbF2P3的三维结构为对称的同源二聚体结构，两条链(A链和B链)主要通过氢键作用力相互靠近结合，A链的K171氨基酸残基副链上的NH与B链的D175氨基酸残基副链上的羰基O原子形成氢键，A链的D175氨基酸残基副链上的羰基O原子与B链的K171氨基酸残基副链上NH的形成氢键，A链K171、D175分别与B链D175、K171形成盐桥。另外，单链结构中含有9个α螺旋结构、无β结构，其结构表现为一段E-helix、一段F-helix和中间一段与钙离子结合的EF环结构。单链结构中有4个EF-Hand结构，α1、α2和中间环状结构组成EF1结构域，α3、α4和中间环状结构组成EF2结构域，α5、α6和中间环状结构组成EF3结构域，α7、α8和中间环状结构组成EF4结构域。此外，各有两个EF-Hand结构域(EF1和EF3)结合钙离子，另外两个EF-Hand结构域(EF2和EF4)不结合钙离子。