本發(fā)明專利技術(shù)公開了一種染色質(zhì)肽，它實(shí)質(zhì)上是人體自身細(xì)胞缺氧反應(yīng)基因中低氧反應(yīng)元件的轉(zhuǎn)錄因子所降解而成的寡聚肽以及這些寡聚肽的生物學(xué)仿生分子。惡性腫瘤細(xì)胞內(nèi)低氧反應(yīng)元件的轉(zhuǎn)錄因子啟動(dòng)了細(xì)胞內(nèi)的無氧呼吸、細(xì)胞增殖、血管形成和發(fā)炎，為癌細(xì)胞的進(jìn)一步擴(kuò)展提供了能量和空間。而由這些轉(zhuǎn)錄因子降解產(chǎn)生染色質(zhì)肽和染色質(zhì)肽的仿生分子能夠特異性的關(guān)閉細(xì)胞缺氧反應(yīng)，從而抑制了惡性腫瘤細(xì)胞的能量獲取途徑，使得惡性腫瘤細(xì)胞能夠自然凋亡，達(dá)到了治療的目的。
【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及惡性腫瘤人體自身治療領(lǐng)域，具體涉及一種在組織更新和細(xì)胞增殖過程中，能夠特異性封閉基因表達(dá)瀑布群中低氧反應(yīng)元件表達(dá)的活性染色質(zhì)肽。
技術(shù)介紹
根據(jù)統(tǒng)計(jì)全國每6分鐘就有一人被確診為癌癥，每天約有8550人成為新的癌癥患者，每七到八人中就有一人死于癌癥。未來10年，中國的癌癥發(fā)病率與死亡率仍將節(jié)節(jié)攀升，癌癥將對人們的身體健康造成巨大的影響，治療癌癥已成為全世界醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的重要課題和迫切任務(wù)。目前，治療癌癥的技術(shù)多種多樣，手術(shù)、放療和化療是目前治療癌癥的三大主要手段,但缺乏特異性選擇作用,在殺死腫瘤細(xì)胞的同時(shí),也損傷了人體正常的組織細(xì)胞,嚴(yán)重影響著治療計(jì)劃和患者的生活質(zhì)量。因此,人們需要尋找新的對人體自身傷害較小的技術(shù)來治療癌癥，在眾多新型治療技術(shù)中惡性腫瘤人體自身治療技術(shù)引起了較大的關(guān)注。癌細(xì)胞在生物學(xué)上是指因失去正常調(diào)控，過度增殖而形成的可侵犯周圍組織或轉(zhuǎn)移至遠(yuǎn)處新組織的機(jī)體組織細(xì)胞。癌細(xì)胞能夠呈無限增殖趨勢，同時(shí)并不同程度地失去原來細(xì)胞固有的形態(tài)和功能，同時(shí)由于他的無限生長也必將侵占正常細(xì)胞的生長空間。細(xì)胞增殖是體內(nèi)所有細(xì)胞都具備的基本生物學(xué)特性，細(xì)胞增殖的實(shí)質(zhì)是在DNA模板嚴(yán)格控制下有序的調(diào)控過程。正常的人體細(xì)胞在DNA半保留復(fù)制時(shí)，有極小的概率會(huì)產(chǎn)生基因突變，由于人體細(xì)胞較多所以在大量的細(xì)胞分裂過程中每天會(huì)產(chǎn)生大約30-100個(gè)癌細(xì)胞。身體在免疫力下降或者過多的接觸致癌化學(xué)藥物時(shí)，一些變異細(xì)胞就會(huì)大量繁殖而不受控制，便逐步形成惡性腫瘤。值得關(guān)注的是，大部分的人卻沒有因基因突變而患上癌癥，那是因?yàn)槿梭w作為一個(gè)有機(jī)的整體，它可以通過多種自我調(diào)節(jié)機(jī)制來消滅產(chǎn)生的癌細(xì)胞。例如通過體內(nèi)的免疫機(jī)制(T淋巴細(xì)胞和B淋巴細(xì)胞等)，當(dāng)免疫細(xì)胞發(fā)現(xiàn)有變異細(xì)胞產(chǎn)生時(shí)會(huì)采取液體免疫方式和細(xì)胞免疫的方式殺死癌細(xì)胞；另一個(gè)自我調(diào)節(jié)的有效機(jī)制是通過人體產(chǎn)生某些特定的染色質(zhì)肽調(diào)控惡性腫瘤細(xì)胞缺氧反應(yīng)基因群(hypoxiaresponsegene，HRG)的表達(dá)，從而達(dá)到抑制癌細(xì)胞生長的目的，使人體實(shí)現(xiàn)了自身治療。從化學(xué)成分上來說，染色質(zhì)肽是一種由轉(zhuǎn)錄因子降解而產(chǎn)生的寡聚肽，它保留有原來轉(zhuǎn)錄因子特定的氨基酸序列，并且與轉(zhuǎn)錄因子啟動(dòng)DNA底物具有特異性親和力。從生物學(xué)功能上來講，染色質(zhì)肽和它對應(yīng)的前體轉(zhuǎn)錄因子互相拮抗，轉(zhuǎn)錄因子通過與特定的DNA片段結(jié)合而啟動(dòng)了基因的表達(dá)，而轉(zhuǎn)錄因子能夠結(jié)合到對應(yīng)轉(zhuǎn)錄因子編碼基因和被調(diào)控的下游基因位點(diǎn)，從而負(fù)反饋地封閉這些基因表達(dá)。氧氣和能量供應(yīng)是所有細(xì)胞維持生命和細(xì)胞分裂所必解決及的問題，與細(xì)胞維持生命所需的能量相比細(xì)胞分裂所需要的氧氣和能量要多。正常的人體細(xì)胞維持生命和細(xì)胞分裂可以通過周圍的血管來獲取充足的能量，但是惡性腫瘤細(xì)胞由于快速分裂的原因，導(dǎo)致腫瘤內(nèi)微環(huán)境中普遍存在著缺氧和能量供應(yīng)不足的現(xiàn)象。因此，惡性腫瘤細(xì)胞是否能夠適應(yīng)缺氧的微環(huán)境將直接決定其是否能夠增殖、浸潤和轉(zhuǎn)移。腫瘤細(xì)胞對缺氧反應(yīng)的適應(yīng)性主要體現(xiàn)在對細(xì)胞缺氧反應(yīng)基因表達(dá)控制上，也就是腫瘤細(xì)胞能否促使啟動(dòng)細(xì)胞缺氧反應(yīng)基因群的充分表達(dá)。因此我們可以通過控制細(xì)胞缺氧反應(yīng)基因群的表達(dá)來抑制惡性腫瘤的生長。細(xì)胞缺氧反應(yīng)基因群的表達(dá)是通過對應(yīng)的轉(zhuǎn)錄因子和基因片段結(jié)合實(shí)現(xiàn)的。與之相反，功能拮抗的染色質(zhì)肽與缺氧反應(yīng)基因群基因片段相結(jié)合時(shí)能夠負(fù)反饋的關(guān)閉缺氧反應(yīng)基因群的表達(dá)。在分子水平上，己經(jīng)發(fā)現(xiàn)缺氧反應(yīng)轉(zhuǎn)錄因子1(hypoxia-induciblefactorl，HIF1)和低氧反應(yīng)元件(hypoxiaresponsiveelement，HRE)是參與腫瘤細(xì)胞對缺氧反應(yīng)基因群調(diào)控過程的重要元素。缺氧反應(yīng)轉(zhuǎn)錄因子1只有通過與缺氧反應(yīng)基因群每個(gè)基因啟動(dòng)子序列內(nèi)的低氧反應(yīng)元件結(jié)合才能促進(jìn)缺氧反應(yīng)基因群的轉(zhuǎn)錄和表達(dá)。細(xì)胞正常的情況下，在缺氧反應(yīng)基因群的啟動(dòng)子和/或增強(qiáng)子內(nèi)均存低氧反應(yīng)元件。低氧反應(yīng)元件是被調(diào)控基因上一段單拷貝或多拷貝的DNA序列，它由核心序列及其兩側(cè)的功能序列構(gòu)成。其核心序列為5'-A/GCGTG-3'，位于mRNA上游的轉(zhuǎn)錄調(diào)控區(qū)，提供與功能性缺氧反應(yīng)轉(zhuǎn)錄因子1特異性結(jié)合的DNA結(jié)合位點(diǎn)，從而形成轉(zhuǎn)錄起始復(fù)合物啟動(dòng)缺氧反應(yīng)基因的轉(zhuǎn)錄。在細(xì)胞缺氧時(shí)，低氧反應(yīng)元件的獨(dú)特轉(zhuǎn)導(dǎo)基因調(diào)控系統(tǒng)稱作缺氧調(diào)控。通過多價(jià)和/或異源啟動(dòng)子組合獲得缺氧調(diào)控啟動(dòng)子，插入到目的基因上游，構(gòu)建成缺氧誘導(dǎo)表達(dá)結(jié)構(gòu)，以用于治療細(xì)胞缺氧導(dǎo)致的疾病。細(xì)胞在缺氧環(huán)境下，低氧反應(yīng)元件與活性的低氧誘導(dǎo)因子1(HIF1)特異性結(jié)合，啟動(dòng)轉(zhuǎn)錄從而調(diào)控缺氧反應(yīng)的下游目的基因的表達(dá)。低氧反應(yīng)元件是缺氧反應(yīng)基因在低氧環(huán)境下轉(zhuǎn)錄的最小順式調(diào)控元件，同時(shí)它能對中下游相關(guān)基因產(chǎn)生作用。低氧誘導(dǎo)因子1屬于異源二聚體蛋白，是細(xì)胞中氧平衡反應(yīng)調(diào)控的轉(zhuǎn)錄因子，在腫瘤細(xì)胞的缺氧適應(yīng)過程中起著中樞調(diào)節(jié)的作用，其對下游基因的表達(dá)調(diào)控影響著腫瘤細(xì)胞的糖代謝、增值、凋亡和血管形成，使缺氧的組織細(xì)胞能保持氧穩(wěn)態(tài)以耐受缺氧狀態(tài)。低氧誘導(dǎo)因子1由α和β亞基組成，α亞基用于調(diào)控活性，β亞基屬于結(jié)構(gòu)型亞基。HIF-1α和HIF-1β能夠形成二聚體，被激活后可作用于一系列的靶基因。這些靶基因結(jié)構(gòu)上都包含有低氧反應(yīng)元件，并且每個(gè)低氧反應(yīng)元件上包含有HIF1的特異性結(jié)合的位點(diǎn)。HIF1與其結(jié)合位點(diǎn)結(jié)合后，在靶基因的轉(zhuǎn)錄起始部位形成一個(gè)轉(zhuǎn)錄起始復(fù)合物，啟動(dòng)靶基因的轉(zhuǎn)錄。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專利技術(shù)提供了一種通過結(jié)合低氧反應(yīng)元件控制缺氧反應(yīng)基因表達(dá)的染色質(zhì)肽，其特征在于，所述染色質(zhì)肽包含8到100個(gè)氨基酸殘基，能夠通過與調(diào)控細(xì)胞缺氧反應(yīng)的70到80個(gè)基因中的低氧反應(yīng)元件特異性結(jié)合，從而關(guān)閉細(xì)胞缺氧反應(yīng)基因的表達(dá)，控制惡性腫瘤細(xì)胞在低氧條件下的無限制增值。優(yōu)選地，所述染色質(zhì)肽具體為與低氧反應(yīng)元件特異性結(jié)合的轉(zhuǎn)錄因子降解生成的寡聚肽。優(yōu)選地，所述轉(zhuǎn)錄因子具體為PAS1、NPA1、HIF1、NPA3、SIM1和SIM2中的任何一個(gè)或者多個(gè)。優(yōu)選地，所述低氧反應(yīng)元件具體為缺氧反應(yīng)基因上的一段DNA序列，所述DNA序列由核心序列及其兩側(cè)的功能序列構(gòu)成，其中核心序列為5'-(A/G)CGTG-3'。優(yōu)選地，所述缺氧反應(yīng)基因包括控制細(xì)胞無氧呼吸反應(yīng)和/或離子代謝反應(yīng)和/或新血管生成反應(yīng)和/或組織發(fā)炎免疫反應(yīng)的基因。優(yōu)選地，所述染色質(zhì)肽可以通過靜脈注射、肌肉注射、皮膚滲透和腫瘤部位注射中的任意一種或多種方式補(bǔ)給給人體。優(yōu)選地，當(dāng)所述染色質(zhì)肽達(dá)到藥學(xué)有效劑量時(shí)，用于治療人類或者動(dòng)物身體的惡性腫瘤。優(yōu)選地，所述藥學(xué)有效劑量具體指每人每天給藥0.05-30mg，可以一次給藥或者多次給藥。優(yōu)選地，所述特異性結(jié)合具體指染色質(zhì)肽對特定片段DNA底物的選擇性結(jié)合。優(yōu)選地，所述染色質(zhì)肽可以通過液相合成多肽法和/或固相肽合成法和/或轉(zhuǎn)錄因子酶切法和/或微生物發(fā)酵法和/或酶工程法合成。優(yōu)選地，所述染色質(zhì)肽通過與低氧反應(yīng)元件結(jié)合，用于治療各種不同機(jī)制引起的的惡性腫瘤。本專利技術(shù)所涉及的染色質(zhì)肽，實(shí)質(zhì)上是人體自身細(xì)胞缺氧反應(yīng)基因中低氧反應(yīng)元件的轉(zhuǎn)錄因子所降解而成的寡聚肽以及這些寡聚肽的生物學(xué)仿生分子。其中細(xì)胞缺氧反應(yīng)包括細(xì)胞無氧呼吸反應(yīng)、細(xì)胞增殖反應(yīng)、血管形成反應(yīng)和發(fā)炎免疫反應(yīng)等。惡性腫瘤細(xì)胞內(nèi)低氧反應(yīng)元件的轉(zhuǎn)錄因子啟動(dòng)了細(xì)胞內(nèi)的無氧呼吸、本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種通過結(jié)合低氧反應(yīng)元件控制缺氧反應(yīng)基因表達(dá)的染色質(zhì)肽，其特征在于，所述染色質(zhì)肽包含8到100個(gè)氨基酸殘基，能夠通過與調(diào)控細(xì)胞缺氧反應(yīng)的70到80個(gè)基因中的低氧反應(yīng)元件特異性結(jié)合，從而關(guān)閉細(xì)胞缺氧反應(yīng)基因的表達(dá)，控制惡性腫瘤細(xì)胞在低氧條件下的無限制增值。
【技術(shù)特征摘要】
1.一種通過結(jié)合低氧反應(yīng)元件控制缺氧反應(yīng)基因表達(dá)的染色質(zhì)肽，其特征在于，所述染色質(zhì)肽包含8到100個(gè)氨基酸殘基，能夠通過與調(diào)控細(xì)胞缺氧反應(yīng)的70到80個(gè)基因中的低氧反應(yīng)元件特異性結(jié)合，從而關(guān)閉細(xì)胞缺氧反應(yīng)基因的表達(dá)，控制惡性腫瘤細(xì)胞在低氧條件下的無限制增值。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的染色質(zhì)肽，其特征在于，所述染色質(zhì)肽具體為與低氧反應(yīng)元件特異性結(jié)合的轉(zhuǎn)錄因子降解生成的寡聚肽。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述染色質(zhì)肽，其特征在于，所述轉(zhuǎn)錄因子具體為PAS1、NPA1、HIF1、NPA3、SIM1和SIM2中的任何一個(gè)或者多個(gè)。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述染色質(zhì)肽，其特征在于，所述低氧反應(yīng)元件具體為缺氧反應(yīng)基因上的一段DNA序列，所述DNA序列由核心序列及其兩側(cè)的功能序列構(gòu)成，其中核心序列為5'-(A/G)CGTG-3'。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述染色質(zhì)肽，其特征在于，所述缺氧反應(yīng)基因包括...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：譚樵夫，
申請(專利權(quán))人：北京京愛康科技有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：北京;11
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