[发明专利]一种双靶向作用的嵌合多肽及其应用

说明书

技术领域

本发明涉及蛋白制多肽的制备及其应用领域，具体涉及一种包含人溶菌酶N端氨基酸序 列和Exendin-4氨基酸序列的双靶向作用的嵌合多肽及其应用。

背景技术

溶菌酶是一种存在于蛋清和身体分泌液(如唾液、泪液等)中、能有效水解细菌壁多糖 的防御性酶。人溶菌酶由148个氨基酸残基组成，其结构如SEQ ID No：1所示，其中靠近N-端 约有18个氨基酸残基组成的结构域与晚期糖基化终产物(AGEs)具有高度亲和力，其解离常 数Kd为50nM。体外实验发现溶菌酶能结合AGEs修饰的清蛋白，并促进单核巨噬细胞对AGEs的 摄入。基于体内AGEs受细胞外酶降解的事实，科学家在实验糖尿病小鼠体内注入溶菌酶后， 发现其血清AGEs水平显著降低，并减少细胞因子如IGF-1的产生，恢复系膜细胞的MMP-9表达 水平，降低尿蛋白含量，尿中AGEs浓度升高达2倍，减少糖尿病并发症的发生，尤其对糖尿 病性肾病的减缓效果，显示溶菌酶对于清除体内AGEs和防治糖尿病并发症具有显著的功效。 最近美国的科学家研究发现，小鼠输入溶菌酶后，其血清和肝脏的AGEs含量显著减少，同时 减少AGEs造成的氧化应激反应，还原型谷胱甘肽比例升高(GSH/GSSG)，小鼠的存活率比对 照的高两倍，再次证明溶菌酶对于体内AGEs有对抗作用。然而，溶菌酶对体内AGEs的对抗作 用与它的水解酶活性无关，此酶主要通过它的N端序列与AGEs结合，进而促进后者的清除， 包括被细胞吞噬和水解酶的水解，其水解产物(小分子AGEs)经过肾脏从尿中排出体外。最 近的实验证明，溶菌酶N端约77个氨基酸组成的序列(多肽)对AGEs具有很高的结合活性， 能在体外实验中有效地结合AGEs分子，但这个多肽并没有溶菌酶的水解酶活性，说明溶菌酶 的N端片段可能具有溶菌酶全酶的抗AGEs活性，包括促进体内AGEs的清除和排泄。另外，在 生产溶菌酶蛋白的技术上，当应用基因工程技术利用原核细菌生产溶菌酶时，因产物溶菌酶 蛋白对工程菌的破坏作用，大大影响了产量的提高，因此，用溶菌酶的部分基因构建的原核 表达载体，只生产溶菌酶的N端片段，将有利于大量生产上述的具有抗AGEs活性的溶菌酶片 段。

AGEs是一类非酶催化的糖基化产物。体内的葡萄糖、果糖、6-磷酸葡萄糖等还原糖的醛 基与蛋白质、脂质或核酸等生物大分子的氨基形成Schiff碱，再经过分子重排生成早期糖基 化产物--Amadori产物，后者经过一系列非酶促反应包括氧化、脱水、分子重排等变成不可 逆的AGEs。由于AGEs具有很强的反应活性(如形成分子间交联)以及对蛋白水解酶的抵抗性 等特点，生物大分子一经形成AGEs加合物后即严重影响甚至丧失其生物学活性，如AGEs使胶 原分子异常交联而降低其转换率，导致组织老化及血管弹性降低，DNA经AGEs修饰后导致基 因突变，AGEs修饰LDL而影响后者与LDL受体结合，造成它的清除率减慢等。同时，AGEs还通 过与细胞膜上的受体结合，促进细胞因子如IL-6，粘附分子如VCAM-1，ICAM-1，及生长因子如 PDGF，IGF-1的产生和分泌，造成炎症反应和组织损伤。

正常人体内缓慢地产生少量AGEs，其生成与清除处于一定平衡。随着年龄增加，体内 AGEs水平逐渐升高，因而AGEs被认为是引起组织器官衰老的重要因素之一。糖尿病患者由于 长期处于高血糖水平，体内AGEs的生成异常增加，AGEs的大量堆积导致一系列病理变化，如 血管壁基底膜增厚、弹性降低、通透性增高、管腔变狭窄，细胞外基质分子结构与组成改变 ，以及炎症因子的产生和释放等，这些变化是造成糖尿病慢性并发症如糖尿病性肾病、糖尿 病性脑病、白内障、糖尿病性心血管病等的主要原因。同时，老年患者因体内AGEs含量升高 ，可导致一些老年性精神障碍疾病的发生，如阿尔茨海默病(老年痴呆症)、脑血管病所致 精神障碍、血管性痴呆等。因此，控制或降低体内AGEs的水平，能延缓组织器官衰老、预防 或减轻糖尿病慢性并发症的发生和发展。