本發(fā)明專利技術(shù)涉及一種hnRNP?A2*蛋白質(zhì)、編碼該蛋白的核酸及用途，屬于生物領(lǐng)域，本發(fā)明專利技術(shù)hnRNP?A2*蛋白質(zhì)包含有SEQ?ID?NO.1所示的氨基酸序列的蛋白質(zhì)、蛋白質(zhì)片段、蛋白質(zhì)的類似物或衍生物。本發(fā)明專利技術(shù)hnRNP?A2*蛋白質(zhì)能主動(dòng)解開端粒G-四鏈體，在端粒3'末端結(jié)合最小結(jié)合位點(diǎn)，并暴露出一個(gè)可以與端粒酶RNA模板配對(duì)的5個(gè)核苷酸尾巴，促進(jìn)端粒酶對(duì)端粒的延長(zhǎng)，進(jìn)而維持細(xì)胞的分裂潛能，改善和促進(jìn)細(xì)胞擴(kuò)增，滿足細(xì)胞工程和治療的需要。
【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及一種hnRNP A2*蛋白質(zhì)、編碼該蛋白的核酸及用途，屬于生物
技術(shù)介紹
人染色體末端由TTAGGG重復(fù)DNA序列和相關(guān)蛋白組成的端粒所保護(hù)。端粒DNA的不完全末端復(fù)制在雙鏈區(qū)外留下了一個(gè)3’端的單鏈突出末端，并使得端粒DNA隨著細(xì)胞分裂而變短。端粒酶向3’端添加端粒重復(fù)序列是補(bǔ)償端粒損耗(Telomere erosion)的主要方式。在出芽酵母中，端粒延長(zhǎng)是由Cdcl3介導(dǎo)的。Cdcl3是一個(gè)單鏈端粒DNA結(jié)合蛋 白，同時(shí)也與端粒酶RNA(Tlcl)結(jié)合蛋白Estl結(jié)合。這樣，Est2(酵母端粒酶的催化亞基)通過以下相互作用被募集至端粒處突出末端一Cdc13 — Estl — Tlcl — Est2。類似的情況也發(fā)生在四膜蟲中，Tebl建立起端粒酶與端粒之間的相互作用，使得端粒酶能夠高效地延長(zhǎng)端粒。但是在哺乳動(dòng)物細(xì)胞中，端粒酶經(jīng)由卡佳爾體(cajal body)被募集至端粒處，端粒與端粒酶相互作用的機(jī)制尚不清楚，介導(dǎo)這一相互作用過程的因子也還是未知的。四個(gè)TTAGGG重復(fù)序列可以形成一種四鏈的G-四鏈體結(jié)構(gòu)。雖然分子間的G-四鏈體可以作為纖毛蟲端粒酶的底物，但是分子內(nèi)的G-四鏈體卻不能。對(duì)于脊椎動(dòng)物端粒DNA，分子內(nèi)G-四鏈體(以下均稱為G-四鏈體)會(huì)優(yōu)先在3’端最遠(yuǎn)處形成，使得端粒酶無法靠近，從而抑制端粒的延伸。到現(xiàn)在為止，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了一些可以解開端粒G-四鏈體結(jié)構(gòu)的蛋白。POTl是一種對(duì)端粒突出末端具有高親和力的端粒結(jié)合蛋白(shelterin),具有解開端粒G-四鏈體的作用。當(dāng)端粒DNA和POTl的復(fù)合體3’端存在不小于8個(gè)核苷酸尾端時(shí)可以被端粒酶延伸。由于POTl優(yōu)先與3’端5’ -TAGGGTTAG-3'的最小結(jié)合位點(diǎn)(MBS)結(jié)合，POTl與端粒DNA的結(jié)合會(huì)留下的3’尾端小于5個(gè)核苷酸的尾巴，從而抑制線性端粒底物的延伸，但是略微增強(qiáng)對(duì)G-四鏈體底物的延伸。hnRNP家族的一部分蛋白質(zhì)也具有解開端粒G-四鏈體的作用，它們?cè)隗w外實(shí)驗(yàn)中能與單鏈端粒DNA和端粒酶的相互作用，說明它們可能在端粒功能中起一定的作用。hnRNP家族主要在RNA代謝中起作用，是細(xì)胞中最豐富的蛋白之一。例如，hnRNP的A2/B1和Al在單個(gè)細(xì)胞中分子數(shù)超過IO7,遠(yuǎn)超過一個(gè)細(xì)胞中僅有的數(shù)十個(gè)端粒末端和端粒酶分子。一個(gè)HEK-293人胚腎細(xì)胞中只含有約20 50個(gè)端粒酶分子，92個(gè)端粒，而酵母中則只含有29個(gè)端粒酶分子，64個(gè)端粒。這些事實(shí)質(zhì)疑這些蛋白會(huì)與端粒與端粒酶直接發(fā)生相互作用，因?yàn)樗鼈冊(cè)诶碚撋现粫?huì)飽和結(jié)合端粒與端粒酶，從而阻止端粒與端粒酶之間的相互作用。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專利技術(shù)所要解決的技術(shù)問題是提供一種hnRNP A2*蛋白質(zhì)、編碼該蛋白的核酸及用途，hnRNP A2*能高效地解開端粒G-四鏈體，顯著增強(qiáng)端粒酶的催化活性和進(jìn)行性，使端粒DNA得以延長(zhǎng)，將會(huì)防止細(xì)胞進(jìn)入復(fù)制性衰老，維持細(xì)胞的分裂潛能。這一點(diǎn)對(duì)于擴(kuò)增有用細(xì)胞，用于細(xì)胞治療和生產(chǎn)有重要的價(jià)值。本專利技術(shù)解決上述技術(shù)問題的技術(shù)方案如下一種hnRNP A2*蛋白質(zhì)，所述蛋白質(zhì)包含有SEQ ID NO. I所示的氨基酸序列的蛋白質(zhì)、蛋白質(zhì)片段、蛋白質(zhì)的類似物或衍生物。在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上本專利技術(shù)還做了如下改進(jìn)進(jìn)一步，所述蛋白質(zhì)片段、類似物或衍生物的氨基酸序列具有與SEQ ID NO. I所示的氨基酸序列至少95%的相同性。進(jìn)一步，所述蛋白質(zhì)包含具有SEQ ID NO. I所示的氨基酸序列的蛋白質(zhì)。 本專利技術(shù)解決上述技術(shù)問題還提供了一種核酸，所述核酸編碼具有SEQ ID NO. I所示的氨基酸序列的蛋白質(zhì)、蛋白質(zhì)片段、蛋白質(zhì)的類似物或衍生物的核酸。在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上本專利技術(shù)還做了如下改進(jìn)進(jìn)一步，所述核酸包含編碼具有SEQ ID NO. I所示的氨基酸序列的核酸。進(jìn)一步，所述核酸包含有SEQ ID NO. 2中的1_762位的序列。本專利技術(shù)解決上述技術(shù)問題還提供了一種hnRNP A2*蛋白質(zhì)的用途，所述hnRNP A2*蛋白質(zhì)用于解開端粒G-四鏈體，促進(jìn)端粒酶對(duì)端粒的延長(zhǎng)。在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上本專利技術(shù)還做了如下改進(jìn)進(jìn)一步，所述hnRNP A2*蛋白質(zhì)能夠識(shí)別端粒5’ -TAGGGTTAGG-3’的核酸序列，hnRNP A2*蛋白質(zhì)與端粒DNA結(jié)合后，解開端粒G-四鏈體的結(jié)構(gòu)，并暴露出5’ -GTTAG-3’的末端，所述5’ -GTTAG-3’能和脊椎動(dòng)物端粒酶RNA模板5’ -CUAAC-3’配對(duì)，使端粒酶對(duì)端粒進(jìn)行延長(zhǎng)，維持端粒長(zhǎng)度。本專利技術(shù)的有益效果是I)本專利技術(shù)公開了一個(gè)在哺乳動(dòng)物細(xì)胞中新發(fā)現(xiàn)的端粒與端粒酶相互作用的蛋白(稱為hnRNP A2*),它可以與端粒酶共定位于卡佳爾體(kajal body)和端粒,它通過主動(dòng)高效地解開端粒G-四鏈體，在端粒3’末端結(jié)合最小結(jié)合位點(diǎn)，將端粒3’端的一個(gè)長(zhǎng)約5個(gè)核苷酸的尾巴暴露出來，從而使得它可以和端粒酶的RNA模板配對(duì)，顯著增強(qiáng)了端粒酶的催化活性和進(jìn)行性，延長(zhǎng)了細(xì)胞的端粒，有效補(bǔ)償細(xì)胞分裂導(dǎo)致的端粒縮短，改善和解決細(xì)胞擴(kuò)增的問題。2)本專利技術(shù)也為控制細(xì)胞分裂壽命提供了技術(shù)啟示。通過控制hnRNPA2*蛋白的表達(dá)可以改變細(xì)胞的端粒長(zhǎng)度，進(jìn)而調(diào)節(jié)細(xì)胞的分裂能力，滿足增加有用細(xì)胞群體的壽命和擴(kuò)增能力，或者誘導(dǎo)有害細(xì)胞如癌細(xì)胞的衰老。細(xì)胞分裂潛能的維持取決于細(xì)胞是否能夠有效地補(bǔ)償它在分裂過程中所發(fā)生的端粒DNA縮短，維持端粒長(zhǎng)度的平衡。hnRNP A2*能夠識(shí)別5’ -TAGGGTTAGG-Si的核酸序列。由于這一序列的3’末端比天然的端粒DNA的3’末端多出一個(gè)G核苷酸，所以它結(jié)合端粒DNA后會(huì)解開端粒G-四鏈體結(jié)構(gòu)，并暴露出其最末端的GTTAG五個(gè)核苷酸，提供給端粒酶進(jìn)行端粒延長(zhǎng)，維持端粒長(zhǎng)度。3)本專利技術(shù)hnRNP A2*與hnRNP蛋白質(zhì)具有不同的功能，并對(duì)端粒延長(zhǎng)具有特異性。hnRNP A2*的低豐度和細(xì)胞內(nèi)位置證明它與其它hnRNP蛋白有功能上的區(qū)分。相較于hnRNP的高豐度，hnRNP A2*轉(zhuǎn)錄本的豐度極低，它的mRNA只有在hnRNP A2和它的衍生物的外顯子7被完全切除后才能用RT-PCR檢測(cè)到(圖1C)。4)本專利技術(shù)的hnRNP A2*蛋白質(zhì)和編碼該蛋白質(zhì)的核酸序列對(duì)涉及hnRNP A2*表達(dá)改變的疾病如癌癥，早老癥提供了建立診斷工具的手段，這些診斷工具包括針對(duì)hnRNP A2*核酸序列的核酸探針雜交和針對(duì)hnRNP A2*蛋白的抗體反應(yīng)。附圖說明圖I :28kD 大小的 hnRNP A2* 的鑒定。(A) (TTAGGG) 3 親和純化蛋白 SDS-PAGE結(jié)果(左)，32P-(TTAGGG) 3 標(biāo)記的 Southern-western 印跡(右)。(B) 28kD 的 hnRNP A2* 的MALDI-T0F質(zhì)譜分析肽段圖譜。(C)使用或未使用使用核酸內(nèi)切酶Xho I處理的hnRNP A2和hnRNP A2*cDNA的PCR結(jié)果。hnRNP A2的cDNA和其他變體與外顯子7處的互補(bǔ)DNA退火后使用Xho I切割，使其不被擴(kuò)增。(D)hnRNP A2*和hnRNP A2的mRNA。(E)使用接點(diǎn)弓丨物(junction primer)的RT-PCR在大鼠小鼠以及人細(xì)胞中檢測(cè)到的h本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種hnRNP？A2*蛋白質(zhì)，其特征在于，所述蛋白質(zhì)包含有SEQ？ID？NO.1所示的氨基酸序列的蛋白質(zhì)、蛋白質(zhì)片段、蛋白質(zhì)的類似物或衍生物。
【技術(shù)特征摘要】
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：譚錚，趙勇，王峰，郝玉華，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：中國(guó)科學(xué)院動(dòng)物研究所，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：
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