[发明专利]感受胞内pH变化的Smad5蛋白及其应用

说明书

本发明提供了一种感受胞内pH变化的Smad5蛋白及其应用。具体地，本发明提供了一种对于胞内pH高度敏感的蛋白即Smad5蛋白。本发明的研究表明，该Smad5蛋白对于温度、胞外pH和胞外渗透压的变化高度敏感，而温度、胞外pH和胞外渗透压的变化都会改变胞内pH的变化，胞内pH的变化最终影响Smad5的核浆穿梭和核浆分布。

技术领域

本发明涉及生物技术领域，具体地涉及感受胞内pH变化的Smad5蛋白及其应用。

背景技术

所有生物体都需要适应环境的变化，这包括温度、胞外pH和渗透压的变化，营养匮乏及氧自由基压力。细胞对不断变化的环境条件的适应能力，对于其在不利环境下的生存是必不可少的。

生物体要适应环境压力，其首先需要感知这种压力，然后传导压力信号。因此，每种生物体都会有一些列压力感受器来检测外界环境的变化。例如，对于哺乳动物，在感觉神经元的膜上存在能感受温度变化的离子通道蛋白，这些通道蛋白能够感受外界温度的变化，从而使动物体免受极端温度的伤害⁴。在酵母中，渗透压的感受是通过膜上蛋白Sln1、Hkr1和Msb2来实现的。在哺乳动物的细胞中，AMPK蛋白激酶和mTOR蛋白能感受营养的缺乏状况，从而使细胞相应的控制生长状况。

在细胞内，几乎所有生理过程都是胞内pH值所依赖的，因此，对胞内pH需要进行严格的调控。然而，胞内pH受到不断变化的胞内外环境影响，如胞外pH、渗透压的变化，代谢酸的不断积累等等。因而，完善的胞内pH的感受和调节机制对维持胞内pH的稳态是至关重要的。

在真核细胞内，至今所发现的对pH敏感的蛋白大多都是位于质膜上的通道蛋白，如Na⁺-H⁺泵，其能排出H⁺，从而调控胞内的酸性环境。Cl^--HCO₃^-泵能排出HCO₃^-来碱化胞浆。另外，Anne等人的研究发现，在人的大脑和脊髓中ASIC3离子通道能同时感受酸碱的变化。然而，是否还存在其它对胞内pH高度敏感的蛋白仍不清楚。

综上所述，本领域对于pH敏感的蛋白的研究尚不够充分，尤其是对于胞内pH敏感型蛋白知之甚少。

因此，本领域迫切需要开发新的胞内pH敏感型蛋白，以便应用于不同的场合。

发明内容

本发明的目的就是提供一种新的胞内pH敏感型蛋白及其应用。

在本发明的第一方面，提供了一种Smad5蛋白或其编码序列的用途，用于构建具有核浆穿梭功能的重组蛋白。

在另一优选例中，所述的重组蛋白为融合蛋白。

在另一优选例中，所述的融合蛋白是Smad5与蛋白标签序列的融合蛋白。

在另一优选例中，所述的融合蛋白是Smad5与荧光蛋白的融合蛋白。

在另一优选例中，所述的融合蛋白是Smad5-GFP融合蛋白。

在另一优选例中，所述的Smad5蛋白是野生型或突变型。

在另一优选例中，所述的Smad5蛋白具有野生型Smad5的MH1结构域。

在另一优选例中，所述的Smad5蛋白的MH1具有选自下组三个酸性及碱性氨基酸残基区段：如SEQ ID NO.:2中第25位至28位、第40位至46位、第50位至53位所示的区段。

在另一优选例中，所述的Smad5蛋白具有一个或多个NES序列。

在本发明的一个优选实施例中，所述的重组蛋白具有选自下组的一种或多种功能：