[发明专利]一种MNK2蛋白激酶与穿膜肽的融合蛋白及其水凝胶与促进心肌再生的应用

说明书

本发明公开了一种MNK2蛋白激酶与穿膜肽的融合蛋白及其水凝胶与促进心肌再生的应用，属于生物医学技术领域。该融合蛋白包括MNK2蛋白激酶序列和穿膜肽序列，注射给药后可通过激活心肌再生的关键通路来影响心肌细胞细胞周期、有丝分裂、DNA合成等进程，减少心肌梗死面积和纤维化，促进急性心肌梗死后的心肌再生修复，改善心功能的恢复。同时小分子水凝胶液态凝固形成的三维网状结构可为心室提供机械支撑力，延缓心室重构；小分子水凝胶的多孔隙结构，便于再生心肌细胞的生长从而促进心肌修复。

技术领域

本发明涉及生物医学技术领域，具体而言，涉及一种以水凝胶为载体的重组人MNK2蛋白激酶产品及其制备方法和促进心肌再生的应用。

背景技术

急性心肌梗死作为一种严重危害人类生命的疾病，是世界范围内导致死亡的主要原因之一，因此一直以来都受到广泛的关注。急性心梗发生后，应该尽早、充分、持续开通梗死相关冠状动脉，挽救缺血濒死心肌、保护心功能是目前治疗急性心肌梗死的主要策略。随着医疗技术的进步，尤其是冠状动脉旁路移植或经皮冠状动脉介入治疗等心梗后再灌注手段的应用，可以迅速恢复缺血区的血流，挽救濒死的心肌细胞，使得该病死亡率有所降低。但是这些手段只能对心肌的血液供应有所改善，不能使坏死的心肌细胞再生，也不能增加心肌细胞的数量，同时心肌梗死发生后损伤区域仍由纤维疤痕组织修复，降低了心肌的收缩能力，从而在疾病远期预后中导致心脏重构、心功能障碍甚至心力衰竭终末事件的发生。药物治疗虽然可以改善心功能，延缓病程，但终究无法改变疾病转归，因此实现心肌细胞的有效再生，减少瘢痕形成对逆转或延缓心肌梗死后疾病的进展具有重要意义，这也是目前心血管领域的重大难题之一。

长期以来，研究者们一直认为心肌损伤导致的心肌细胞减少是不可逆的过程，并认为心肌细胞在出生后即进入终末分化而退出细胞周期。而近年来，越来越多的研究发现，哺乳动物心肌细胞并未完全退出有丝分裂事件，而是保持着极低比例的自我分裂增殖能力。与之相似，成人心脏中心肌细胞仍然保持着极其微弱的自我增殖更新能力，这一发现为成人心肌梗死后探究促进梗死边缘区域残存心肌细胞自我增殖以缩小梗死区域、改善心肌损伤后心功能的治疗带来了希望，促进内源性心肌细胞增殖已经被证明是一个有应用前景的促进心肌再生的方法。

MNK2是直接被细胞外信号调节激酶(ERK)或p38丝裂原活化蛋白(MAP)激酶激活并被其磷酸化的蛋白激酶。它使真核生物起始因子4E(eIF4E)磷酸化，从而在mRNA翻译起始，致癌转化和恶性细胞增殖中发挥重要作用。除eIF4E外，该蛋白还与von Hippel-Lindau肿瘤抑制物(VHL)，环盒1(Rbx1)和Cullin2(Cul2)相互作用。

通过检索国内外现有技术，目前尚未有MNK2蛋白激酶促进心肌再生或治疗心肌病的文献报道。

发明内容

针对目前急性心肌梗死后心肌修复用药较少的现状，本发明的目的在于提供一种MNK2蛋白激酶与穿膜肽的融合蛋白及其水凝胶与促进心肌再生的应用。

本发明人长期致力于开发一种促进心肌再生的药物，令人意外地是，我们的研究首次发现并验证MNK2激酶在新生心肌中活性上升，影响细胞周期，加快DNA合成和有丝分裂等进程，促进心肌细胞增殖，进而促进急性心肌梗死后的心肌再生修复，减少心肌梗死面积，改善心功能的恢复。

为使外源性MNK2顺利进入细胞内发挥作用，本发明人对MNK2蛋白激酶进行改造后，首先提供了一种MNK2蛋白激酶与穿膜肽的融合蛋白，该融合蛋白包括MNK2蛋白激酶序列和穿膜肽序列，其序列和所述穿膜肽序列通过连接肽连接。

进一步优选地，如上所述的MNK2蛋白激酶与穿膜肽的融合蛋白，其中的MNK2蛋白激酶的氨基酸序列如SEQ ID NO：1所示。

进一步优选地，如上所述的MNK2蛋白激酶与穿膜肽的融合蛋白，其中的穿膜肽选自如下的任意一个：TAT、MPGΔNLS、Stearyl-R8、Transportan、MPG、Pep-1。