人hTCRrp基因序列、其編碼蛋白及製備方法

2023-04-26 15:10:26

專利名稱：人hTCRrp基因序列、其編碼蛋白及製備方法
技術領域：
本發明涉及一種新的人基因和蛋白，尤其涉及一種人hTCRrp基因的核酸序列、其編碼蛋白；此外，本發明還涉及該基因編碼蛋白的製備方法。
背景技術：
T細胞受體(T-cell receptor，TCR)在細胞內的作用通常是將在胞內發生的事件級聯放大，最終導致T細胞增殖和分化。一般的情形是「觸發」胞內特定底物的磷酸化酶的活性，將特定底物磷酸化從而發動下遊信號級聯途徑(Cell Signal 1999Oct；11(10)705-12)。在此過程中，一般需要T細胞受體相關蛋白(TCR relatedprotein，TCRrp)的輔助。
本發明中，我們在人類嗜鉻細胞瘤中克隆到家鼠TCRrp基因的同源基因hTCRrp。
然而，在本發明之前，還沒有出現涉及本發明的人hTCRrp蛋白的公開報導。

發明內容
本發明要解決的技術問題之一是提供一種新的人基因hTCRrp(GenbankAccession No.AF212242)，該基因是一個hTCRrp蛋白基因。
本發明要解決的技術問題之二是提供一種新的人hTCRrp蛋白。
本發明要解決的技術問題之三是提供一種利用基因重組技術生產上述新的人hTCRrp蛋白的方法。
為了解決上述技術問題，本發明通過如下技術方案實現在本發明的一個方面，提供了一種分離出的DNA分子，該分子包括編碼具有人hTCRrp蛋白質活性的多肽的核苷酸序列，所述的核苷酸序列與SEQ ID NO.6中從核苷酸第41-553位DNA分子的核苷酸序列有至少70％的同源性；或者所述的核苷酸序列能在中度嚴緊條件下與SEQ ID NO.6中從核苷酸第41-553位的核苷酸序列雜交。較佳地，所述的序列編碼具有SEQ ID NO.7所示的胺基酸序列的多肽。更佳地，所述的序列具有SEQ ID NO.6中從核苷酸第41-553位的核苷酸序列。
在本發明的另一方面，提供了一種分離出的人hTCRrp蛋白質多肽，它包括具有SEQ ID NO.7胺基酸序列的多肽、或其保守性變異多肽、或其活性片段，或其活性衍生物。較佳地，該多肽是具有SEQ ID NO.7序列的多肽。
在本發明的另一方面，還提供了一種載體，它包含上述的DNA分子。
在本發明的另一方面，還提供了一種用上述載體轉化的宿主細胞。在一個實例中該宿主細胞是大腸桿菌；在另一實例中，該宿主細胞是真核細胞。
在本發明的另一方面，還提供了一種產生具有人hTCRrp蛋白質活性的多肽的方法，其步驟如下(1)將編碼具有人hTCRrp蛋白活性的多肽的核苷酸序列可操作地連於表達調控序列，形成人hTCRrp蛋白表達載體，所述的核苷酸序列與SEQ ID NO.6中從核苷酸第41-553位的核苷酸序列有至少70％的同源性；(2)將步驟(1)中的表達載體轉入宿主細胞，形成人hTCRrp蛋白的重組細胞；(3)在適合表達人hTCRrp蛋白多肽的條件下，培養步驟(2)中的重組細胞；(4)分離出具有人hTCRrp蛋白活性的多肽。
較佳地，在該方法中使用的核酸序列具有SEQ ID NO.6中第41-553位的序列。
本發明還提供了與hTCRrp蛋白多肽特異性結合的抗體。
在本發明中，「分離的」、「純化的」或「基本純的」DNA是指，該DNA或片段已從天然狀態下位於其兩側的序列中分離出來，還指該DNA或片段已經與天然狀態下伴隨核酸的組份分開，而且已經與在細胞中伴隨其的蛋白質分開。
在本發明中，術語「人hTCRrp蛋白(或多肽)編碼序列」指編碼具有人hTCRrp蛋白活性的多肽的核苷酸序列，如SEQ ID NO.6中第41-553位核苷酸序列及其簡併序列。該簡併序列是指，位於SEQ ID NO.6序列的編碼框第41-553位核苷酸中，有一個或多個密碼子被編碼相同胺基酸的簡併密碼子所取代後而產生的序列。由於密碼子的簡併性，所以與SEQ ID NO.6中第41-553位核苷酸序列同源性低至約70％的簡併序列也能編碼出SEQ ID NO.7所述的序列。該術語還包括能在中度嚴緊條件下，更佳的在高度嚴緊條件下與SEQ ID NO.6中從核苷酸第41-553位的核苷酸序列雜交的核苷酸序列。其中，「嚴緊條件」是指核苷酸序列在膜上雜交後的洗膜條件。例如，在本領域中，低嚴緊度洗膜可以在雜交管中倒入150ml左右洗液，放入雜交膜，室溫持續搖動20分鐘左右，而高嚴緊度洗膜可以是在雜交管中倒入200ml左右洗液，放入雜交膜，50℃搖床中持續搖動20分鐘左右。該術語還包括與SEQ ID NO.6中從核苷酸第41-553位的核苷酸序列的同源性至少70％，較佳地至少80％，更佳地至少90％，最佳地至少95％的核苷酸序列。
該術語還包括能編碼具有與天然的人hTCRrp相同功能的蛋白的、SEQ ID NO.6中開放閱讀框序列的變異形式。這些變異形式包括(但並不限於)若干個(通常為1-90個，較佳地1-60個，更佳地1-20個，最佳地1-10個)核苷酸的缺失、插入和/或取代，以及在5』和/或3』端添加數個(通常為60個以內，較佳地為30個以內，更佳地為10個以內，最佳地為5個以內)核苷酸。
在本發明中，「基本純的」蛋白質或多肽是指其至少佔樣品總物質的至少20％，較佳地至少50％，更佳地至少80％，最佳地至少90％(按乾重或溼重計)。純度可以用任何合適的方法進行測量，如用柱層析、PAGE或HPLC法測量多肽的純度。基本純的多肽基本上不含天然狀態下的伴隨其的組分。
在本發明中，術語「人hTCRrp蛋白或多肽」指具有人hTCRrp蛋白活性的SEQ IDNO.7序列的多肽。該術語還包括具有與天然人hTCRrp相同功能的、SEQ ID NO.7序列的變異形式。這些變異形式包括(但並不限於)若干個(通常為1-50個，較佳地1-30個，更佳地1-20個，最佳地1-10個)胺基酸的缺失、插入和/或取代，以及在C末端和/或N末端添加一個或數個(通常為20個以內，較佳地為10個以內，更佳地為5個以內)胺基酸。例如，在本領域中，用性能相近或相似的胺基酸進行取代時，通常不會改變蛋白質的功能。又比如，在C末端和/或N末端添加一個或數個胺基酸通常也不會改變蛋白質的功能。該術語還包括人hTCRrp蛋白的活性片段和活性衍生物。
本發明的人hTCRrp多肽的變異形式包括同源序列、保守性變異體、等位變異體、天然突變體、誘導突變體、在高或低的嚴緊條件下能與人hTCRrp DNA雜交的DNA所編碼的蛋白、以及利用抗人hTCRrp多肽的抗血清獲得的多肽或蛋白。本發明還提供了其他多肽，如包含人hTCRrp多肽或其片段的融合蛋白。除了幾乎全長的多肽外，本發明還包括人hTCRrp多肽的可溶性片段。通常，該片段具有人hTCRrp多肽序列的至少約10個連續胺基酸，通常至少約30個連續胺基酸，較佳地至少約50個連續胺基酸，更佳地至少約80個連續胺基酸，最佳地至少約100個連續胺基酸。
在本發明中，「人hTCRrp保守性變異多肽」指與SEQ ID NO.7的胺基酸序列相比，有至多10個，較佳地至多8個，更佳地至多5個胺基酸被性質相似或相近的胺基酸所替換而形成多肽。
本發明還包括人hTCRrp蛋白或多肽的類似物。這些類似物與天然人hTCRrp多肽的差別可以是胺基酸序列上的差異，也可以是不影響序列的修飾形式上的差異，或者兼而有之。這些多肽包括天然或誘導的遺傳變異體。誘導變異體可以通過各種技術得到，如通過輻射或暴露於誘變劑而產生隨機誘變，還可通過定點誘變法或其他已知分子生物學的技術。類似物還包括具有不同於天然L-胺基酸的殘基(如D-胺基酸)的類似物，以及具有非天然存在的或合成的胺基酸(如β、γ-胺基酸)的類似物。
修飾(通常不改變一級結構)形式包括體內或體外的多肽的化學衍生形式如乙醯化或羧基化。修飾還包括糖基化，如那些在多肽的合成和加工中或進一步加工步驟中進行糖基化修飾而產生的多肽。這種修飾可以通過將多肽暴露於進行糖基化的酶(如哺乳動物的糖基化酶或去糖基化酶)而完成。修飾形式還包括具有磷酸化胺基酸殘基(如磷酸酪氨酸，磷酸絲氨酸，磷酸蘇氨酸)的序列。還包括被修飾從而提高了其抗蛋白水解性能或優化了溶解性能的多肽。
在本發明中，可選用本領域已知的各種載體，如市售的載體，包括質粒，粘粒等。在生產本發明的人hTCRrp多肽時，可以將人hTCRrp編碼序列可操作地連於表達調控序列，從而形成人hTCRrp蛋白表達載體。
在本發明中，「可操作地連於」指這樣一種狀況，即線性DNA序列的某些部分能夠影響同一線性DNA序列其他部分的活性。例如，如果信號肽DNA作為前體表達並參與多肽的分泌，那麼信號肽(分泌前導序列)DNA就是可操作地連於多肽DNA；如果啟動子控制序列的轉錄，那麼它是可操作地連於編碼序列；如果核糖體結合位點被置於能使其翻譯的位置時，那麼它是可操作地連於編碼序列。一般，「可操作地連於」意味著相鄰，而對於分泌前導序列則意味著在閱讀框中相鄰。
在本發明中，術語「宿主細胞」包括原核細胞和真核細胞。常用的原核宿主細胞的例子包括大腸桿菌、枯草桿菌等。常用的真核宿主細胞包括酵母細胞、昆蟲細胞和哺乳動物細胞。較佳地，該宿主細胞是真核細胞，如CHO細胞、COS細胞等。
本發明還提供了對人hTCRrp特異性結合的抗體，包括多克隆抗體和單克隆抗體。
在本發明中，可以使用一系列本領域已知的方法來製備針對人hTCRrp特異的抗體。例如，將提純的人hTCRrp基因產物或它的抗原片段注射入動物體內以產生多克隆抗體。同樣，表達人hTCRrp或它的抗原片段的細胞也可以用來對動物致免疫而產生抗體。根據本發明製備的抗體也可以是單克隆抗體，這些單克隆抗體可以用雜交瘤技術製備(例如，Kohler et al.，Nature 256495，1975；Kohler et al.，Eur.J.Immunol.6511，1976；Kohler et al.，Eur.J.Immunol.6292，1976)。本發明的抗體包括可以阻抑人hTCRrp功能的抗體，也可以是不影響人hTCRrp功能的抗體。每一類抗體都可以通過對人hTCRrp基因產物的片段或功能域致免疫而產生，而人hTCRrp基因產物及其片段可以用重組方法產生或用多肽合成儀進行合成。與非修飾形式的人hTCRrp基因產物結合的抗體，可以通過用在原核細胞例如E.coli中產生的基因產物來免疫動物而得到。與翻譯後修飾形式如糖基化或磷酸化蛋白或多肽結合的抗體，可以通過用在真核細胞如酵母或昆蟲細胞中產生的基因產物的來免疫動物而得到。
本發明的人hTCRrp抗體可以用來鑑定表達人hTCRrp蛋白或多肽的細胞，如Jurkat T細胞。例如，可以用一種可檢測的分子例如螢光素異硫氰酸(FITC)來標記人hTCRrp特異抗體，然後讓人hTCRrp特異抗體與細胞樣品接觸，再用螢光顯微鏡或流式細胞儀檢測出與人hTCRrp特異抗體結合的細胞。
除了在細胞表面檢測人hTCRrp外，還可以用Western印跡技術分析該蛋白質。細胞裂解液可以從培養細胞或取自病人的組織標本如嗜鉻細胞瘤中提取，並溶解在含有去汙劑的裂解緩衝液中。然後用SDS聚丙烯醯胺凝膠電泳分離細胞提取物(同時將提純的人hTCRrp多肽作為陽性對照)，接著通過電泳雜交將其轉移到硝酸纖維素上。為了用Western印跡免疫探測人hTCRrp多肽，可以使用典型的抗體結合檢測方法，例如放射自顯影或鹼性磷酸酶檢測方法。並可使用免疫接種血清或不相關的單克隆抗體作為非特異反應的對照。
還可用Nothern印跡法技術分析人hTCRrp基因產物的表達，即分析人hTCRrp的RNA轉錄物在細胞中的存在與否和數量。
人hTCRrp DNA的Nothern印跡分析和人hTCRrp特異抗體的Western印跡分析可以聯合使用，以證實人hTCRrp在生物樣本中的表達。人hTCRrp DNA還可以用於Southern印跡分析或原位雜交分析，以將該基因定位於染色體上，並可進行遺傳連鎖分析以找出其它可能的疾病相關基因。
此外，本發明還提供了一種可用作探針的核酸分子，該分子通常具有人hTCRrp核苷酸編碼序列的8-100個連續核苷酸，較佳地具有15-50個連續核苷酸。該探針可用於檢測樣品中是否存在編碼人hTCRrp的核酸分子。
本發明還提供了檢測樣品中是否存在人hTCRrp核苷酸序列的方法，它包括用上述的探針與樣品進行雜交，然後檢測探針是否發生了結合。較佳地，該樣品是PCR擴增後的產物，其中PCR擴增引物對應於人hTCRrp核苷酸編碼序列，並可位於該編碼序列的兩側或中間。引物長度一般為15-50個核苷酸。
此外，根據本發明的人hTCRrp核苷酸序列和胺基酸序列，可以在核酸同源性或表達蛋白質的同源性基礎上，篩選人hTCRrp同源基因或同源蛋白。
為了得到與人hTCRrp基因相關的人cDNAs或基因組DNAs的點陣，可以用DNA探針篩選人cDNA或基因組DNA文庫，這些探針是在低嚴緊條件下，用32P對人hTCRrp的全部或部分做放射活性標記而得的。最適合於篩選的cDNA文庫是來自人嗜鉻細胞瘤的文庫。來自參與內分泌的其它人體組織或特定人體細胞株的cDNA文庫也可用於篩選目的。構建來自感興趣的細胞或者組織的cDNA文庫的方法是分子生物學領域眾所周知的。另外，許多這樣的cDNA文庫也可以購買到，例如購自Clontech，Palo Alto，Cal.。這種篩選方法可以識別與人hTCRrp相關的基因家族的核苷酸序列。
根據核苷酸相似性篩選人hTCRrp同源物可以按如下方法完成。人體嗜鉻細胞瘤cDNA文庫，例如Clontech Cat.#74XX(Clontech，Palo Alto，Cal.)可以使用一段包含人hTCRrp基因序列的全部或部分的隨機引物化DNA探針篩選。要完成對與人hTCRrp序列至少有70％同源性的DNA插入序列的克隆的鑑定，可以使用雜交溫度為55℃的雜交液，然後用0.5×SSC和0.1％SDS清洗。用這種方法識別的克隆的DNA插入序列可以進一步用DNA限制性內切酶分析和DNA測序來評價它與人hTCRrp基因的相似性。組織表達的分布可以用上述的Northern印跡法技術分析。
人hTCRrp同源物也可以用針對人hTCRrp蛋白或多肽的抗體來識別。例如，可以用標準的方法對商品化的或者用已知方法構建的，來自細胞或者組織例如嗜鉻細胞瘤的表達文庫進行篩選。將文庫倒入平皿，菌落轉移到一張硝化纖維素膜上，使表達的重組蛋白結合到膜上。然後就可以用特異性的人hTCRrp抗體進行典型的抗體結合和檢測。用這種方法所識別出克隆中的DNA插入序列，可以進一步用DNA限制性內切酶分析和DNA測序進行分析以評價它與人hTCRrp基因的相似性。新識別的基因的組織表達分布可以同樣地按上述方法進行分析。
本發明的人hTCRrp核苷酸全長序列或其片段通常可以用PCR擴增法、重組法或人工合成的方法獲得。對於PCR擴增法，可根據本發明所公開的有關核苷酸序列，尤其是開放閱讀框序列來設計引物，並用市售的cDNA庫或按本領域技術人員已知的常規方法所製備的cDNA庫作為模板，擴增而得有關序列。當序列較長時，常常需要進行兩次或多次PCR擴增，然後再將各次擴增出的片段按正確次序拼接在一起。
一旦獲得了有關的序列，就可以用重組法來大批量地獲得有關序列。這通常是將其克隆入載體，再轉入細胞，然後通過常規方法從增殖後的宿主細胞中分離得到有關序列。
此外，還可用人工化學合成的方法來合成有關序列。在本申請之前，現有技術已完全可以通過先合成多個多核苷酸小片段，然後再進行連接而獲得編碼本發明人hTCRrp蛋白的核酸序列。然後，可將該核酸序列引入本領域中各種現有的DNA分子(如載體)和細胞中。此外，還可通過化學合成將突變引入本發明蛋白序列中。
除了用重組法產生之外，本發明蛋白的片段還可用固相技術，通過直接合成肽而加以生產(Stewart等人，(1969)Solid-Phase Peptide Synthesis，WH Freeman Co.，San Francisco；Merrifield J.(1963)J.Am Chem.Soc 852149-2154)。在體外合成蛋白質可以用手工或自動進行。例如，可以用Applied Biosystems的431A型肽合成儀(Foster City，CA)來自動合成肽。可以分別化學合成本發明蛋白的各片段，然後用化學方法加以連接以產生全長的分子。
本發明蛋白的編碼序列可用於基因定位。例如，通過螢光原位雜交技術(FISH)，將cDNA克隆與分裂中期的染色體進行雜交，可以準確地進行染色體定位。該技術可以使用短至約500bp的cDNA；也可以使用長至約2000bp或者更長的cDNA。對於該技術，可參見Verma等人，Human ChromosomesA Manual of Basic Techniques，Pergamon Press，New York(1988)。
當序列被定位於染色體上的某個精確位置，將可以將序列在染色體上的物理位置與遺傳圖譜數據相關聯。這些遺傳圖譜數據是可以獲得的，例如通過孟德爾(Mendelian)人遺傳資料庫(可通過Johns Hopkins University Welch Medical Library在網上獲得)。然後，通過連鎖分析來鑑定基因與已定位於同一染色體區域的疾病之間的相關性。
接著，有必要確定患病個體和健康個體之間的cDNA或基因組序列方面的差異。如果某一突變存在於部分或全部患病個體但不存在於正常個體，那麼該突變可能就是該疾病的致病因素。
利用本發明的人hTCRrp蛋白，通過各種常規篩選方法，可篩選出與人hTCRrp發生相互作用的物質，或者受體、抑制劑或拮抗劑等。
本發明的人hTCRrp蛋白可以施用於病人，以治療或減輕因人hTCRrp缺失、無功能或異常而導致的有關病症，還可以用基於本發明的核酸序列或抗體進行有關的診斷或預後判斷。


圖1是本發明的人hTCRrp蛋白與家鼠TCRrp蛋白的核苷酸序列(GenBankAccession No.AF110764)的同源比較(FASTA)圖。
圖2是本發明的人hTCRrp蛋白與家鼠TCRrp蛋白的胺基酸序列(GenPeptAccession No.AAF15970)的同源比較(FASTA)圖。其中，相同的胺基酸在兩個序列之間用胺基酸單字符標出，相似的胺基酸用「+」標出。
具體實施例方式
下面結合附圖和實施例對本發明作進一步詳細的說明。
以下實施例僅用於說明本發明而不用於限制本發明的範圍。實施例中未註明具體條件的實驗方法，通常按照常規條件，例如Sambrook等人，分子克隆實驗室手冊(New YorkCold Spring Harbor Laboratory Press，1989)中所述的條件，或按照製造廠商所建議的條件。
實施例1人hTCRrp基因的克隆1.組織分離(嗜鉻細胞瘤isolation)嗜鉻細胞瘤來源於5個正常成年男性供體，在死後四小時內取出嗜鉻細胞瘤，立即置於液氮中冷凍保存。
2.mRNA的分離(mRNA isolation)取出組織，用研缽研碎，加入盛有裂解液的50ml管，充分振蕩後，再移入玻璃勻漿器內。勻漿後移至50ml新管，抽提總RNA(TRIzol Reagents，Gibco，NY，USA)。用甲醛變性膠電泳鑑定總RNA質量。用帶Oligo d(T)的纖維素柱分離總RNA中的mRNA，定量。
3.cDNA文庫的構建(Construction of cDNA library)以mRNA為模板，合成雙鏈cDNA，反轉錄引物見SEQ ID NO.1。補平末端後，加含EcoRI切點的接頭，接頭序列分別見SEQ ID NO.2和3。磷酸化EcoRI末端後，用XhoI限制性內切酶消化1.5小時，再進行片段分離。過柱篩選長度＞500bp的片段，用酚-氯仿抽提，乙醇沉澱，無菌水溶解，連接至Uni-ZAP XR載體(Stratagene，CA9203，USA)，以Zap-cDNA Gigapack III Gold Cloning Kit(Stratagene，CA9203，USA)進行包裝，宿主菌使用XL 1-Blue MRF』(Stratagene，CA9203，USA)細菌。塗板並測定滴度。
4.測序及資料庫建立(Seqencing and Database Constructing)挑選文庫中有外源片段插入的克隆，擴增後抽提質粒(Qiagen，Germany)，用T3和T7作為3』端和5』端的通用引物，採用終止物螢光標記(Big-Dye，Perkin-Elmer，USA)的方法，在ABI 377測序儀(Perkin-Elmer，USA)上進行EST大規模測序。測序結果用FACTURA軟體去除載體序列，傳輸到SUN Ultra 450 Server上進行下一步的處理。所有的序列信息再用GCG軟體包(Wisconsin group，USA)中的BLAST和FASTA軟體搜索已有的資料庫(Genebank+EMBL)，將無同源性或同源性低於95％的序列視為新基因建立資料庫。
5.基因的全長克隆(Cloning of Full-length cDNA)在得到的新基因片段序列信息基礎上，進行cDNA全長克隆，分兩階段進行(1)「電子克隆」(Electronic Cloning)以新基因片段序列作為探針搜尋dbEST資料庫，將重疊序列＞50bp，同源性在98％以上的表達序列標籤(Expressed Sequence Tag，簡稱「EST」)序列認為同一序列(consensus sequence)，取出並用AUTOASSEMBLER軟體進行拼接，部分EST可以延伸探針序列。再用STRIDER軟體分析被延伸的序列是否具有完整的開放閱讀框架(OpenReading Frame，ORF)，用BLAST搜尋Genbank或SwissProt以確定該序列在核苷酸和胺基酸水平上是否與其他物種有同源性，以幫助判別所得到的基因全長完整性如何。通過電子克隆的方法，通常可獲取人hTCRrp基因的全長序列。
(2)cDNA末端快速擴增(Rapid Amplification of cDNA Ends，RACE)如果通過「電子克隆」方法仍未得到完整的cDNA全長，則在已有序列的5』或3』端設計引物，在人類嗜鉻細胞瘤Marathon-Ready cDNA文庫(Clontech Lab，Inc，USA)中進行長距離PCR反應。然後對PCR產物克隆、測序。用AUTOASSEMBLER及STRIDER軟體分析被延長的序列有無完整的ORF，如無，重複上述過程直至獲得全長。
(3)RT-PCR對於5』和3』端已知的序列，如果中間尚有一段間隙(gap)無法從已有的公共資料庫或自身資料庫獲得，可考慮採用RT-PCR的方法。在序列5』端設計引物，3』端引物採用Oligo-dT，在嗜鉻細胞瘤總RNA庫中進行擴增。然後對產物進行克隆、測序。最後拼接並獲得全長。
通過組合使用上述3種方法，獲得了候選的人hTCRrp蛋白的全長編碼序列。在拼接得到全長(至少包含完整的開放讀框)的基礎上，進一步設計引物R15』-CGTGGGTTTTCCGTGAAGT-3』(SEQ ID NO.4)為正向引物，寡核苷酸R25』-GATGGCATTTGAACCCAGAC-3』(SEQ ID NO.5)為反向引物，以嗜鉻細胞瘤的總RNA為模板，進行RT-PCR擴增，R1/R2的PCR條件為94℃5分鐘，隨之以94℃30秒、60℃30秒和72℃1分鐘進行35個循環，最後以72℃延伸5分鐘。電泳檢測PCR擴增產物，獲得擴增片段長度為994bp。然後按常規方法以PCR擴增產物進行克隆、測序，獲得SEQ ID NO.6所示的序列。
實施例2人hTCRrp基因的序列信息與同源性分析本發明新的人hTCRrp全長cDNA(GenBank Accession No.AF212242)的長度為994bp，詳細序列見SEQ ID NO.6，其中開放讀框位於41-553位核苷酸。根據全長cDNA推導出人hTCRrp的胺基酸序列，共170個胺基酸殘基，分子量18680.86，pI為4.93，詳細序列見SEQ ID NO.7。
將hTCRrp的全長cDNA序列及其編碼蛋白質用BLAST程序在Non-redundantGenBank+EMBL+DDBJ+PDB和Non-redundant GenBank CDS translations+PDB+SwissProt+Superdate+PIR資料庫中進行核苷酸和蛋白質同源性檢索，結果發現它與家鼠的TCRrp基因存在一定的同源性。在核苷酸水平上，它與家鼠TCRrp基因的mRNA全編碼序列(GenBank Accession No.AF110764)有78.2％的相同性(圖1)，在胺基酸水平上，它與家鼠TCRrp蛋白(GenPept Accession No.AAF15970)的第1-170位胺基酸殘基有75.9％的相同性和87.7％的相似性(圖2)。由上可見，hTCRrp基因與家鼠TCRrp基因無論從核酸還是蛋白水平上都存在較高的同源性，可以認為兩者在功能上可能也有很高相似性。
本發明的人hTCRrp除了可作為該家族一員用於進一步的功能研究，還可用於與其他蛋白一起產生融合蛋白，比如與免疫球蛋白一起產生融合蛋白。此外，本發明的人hTCRrp還可以與該家族的其他成員進行融合或交換片段，以產生新的蛋白。例如將本發明的人hTCRrp蛋白的N端與家鼠TCRrp蛋白的N端進行交換，以產生新的活性更高或具有新特性的蛋白。
針對本發明人hTCRrp的抗體，用於篩選該家族的其他成員，或者用於親和純化相關蛋白(如該家族的其他成員)。
此外，本發明人hTCRrp核酸(編碼序列或反義序列)可以被引入細胞，以提高人hTCRrp的表達水平或者抑制人hTCRrp的過度表達。
由於本發明的人hTCRrp蛋白具有源自人的天然胺基酸序列，因此，與來源於其他物種(如家鼠)的同族蛋白相比，預計在施用於人時將具有更高的活性和/或更低的副作用(例如在人體內的免疫原性更低或沒有)。
實施例3人hTCRrp基因的組織表達譜電子Northern表達譜。按Ton C.等人的方法(Ton C et al.，Biochem BiophysRes Commun 1997 Dec 18；241(2)589-594；Hwang DM，et al.，Circulation 1997Dec 16；96(12)4146-4203)，將人hTCRrp cDNA序列在GCG軟體包中的humanEST資料庫中做BLAST檢索，在得到的人類EST中，概率值＜10e-10、相同性＞95％的EST有74個，可視為該基因在組織中的轉錄表達本，由此得出表達該基因的組織譜，發現其在卵巢癌、松果體腺、胎盤、嬰兒心臟、胎兒肝臟、睪丸、胎腦等等組織中有表達，表明它在人體這些組織器官中發揮著重要作用。
實施例4人hTCRrp多肽的製備和提純在該實施例中，將全長的人hTCRrp編碼序列或片段構建入商品化的蛋白質融合表達載體之中，以表達和提純重組蛋白。
1.將人hTCRrp多肽以GST融合蛋白的形式在大腸桿菌中進行原核表達。
(a)原核表達載體的構建，以及轉化大腸桿菌根據人hTCRrp的全長編碼序列(SEQ ID NO.6)，設計擴增出完整編碼閱讀框的引物(分別對應於編碼序列5』和3』端的約20個以上核苷酸)，並在正反引物上分別引入限制性內切酶位點(這根據選用的pGEX-2T載體而定)，以便構建表達載體。以實施例1中獲得的擴增產物為模板，經PCR擴增後，將人hTCRrp基因在保證閱讀框正確的前提下克隆至pGEX-2T載體(Pharmacia，Piscataway，NJ)。鑑定好的表達載體利用CaCl2方法轉入大腸桿菌DH5α，篩選鑑定得到含有pGEX-2T-hTCRrp表達載體的工程菌DH5α-pGEX-2T-hTCRrp。
(b)表達GST-hTCRrp重組蛋白的工程菌的分離鑑定挑取單菌落的DH5α-pGEX-2T-hTCRrp工程菌於3ml含100μg/ml氨苄青黴素的LB培養基中振搖培養過夜，按1∶100的濃度吸取培養液於新的LB培養基(含100μg/ml氨苄青黴素)中培養約3小時，至OD600達0.5後，加入IPTG至終濃度1mmol/L繼續於37℃分別培養0，1，2，3小時。取培養時間不同的1ml菌液離心，在細菌沉澱物中加入裂解液(2×SDS上樣緩衝液50μl，蒸餾水45μl，二巰基乙醇5μl)，混懸細菌沉澱，沸水浴中煮5分鐘，10000rpm離心1分鐘，上清加入12％SDS-PAGE膠中電泳。染色後觀察預期分子量大小的蛋白量隨IPTG誘導時間增加而增加的菌株即為表達GST-hTCRrp融合蛋白的工程菌。
(c)GST-hTCRrp融合蛋白的提取純化按上述方法誘導表達GST-hTCRrp融合表達蛋白的工程菌DH5α-pGEX-2T-hTCRrp。誘導後的細菌離心沉澱，按每400ml菌加入20ml PBS重懸細菌，超聲破碎細菌。破菌完全的超聲液按每毫升加入20微升的量加入PBS飽和的50％穀胱苷肽Sepharose 4B，37℃振搖結合30分鐘，10000rpm離心10分鐘沉澱結合了GST-hTCRrp的穀胱苷肽Sepharose 4B，棄上清。按每毫升超聲液所得沉澱加入100μlPBS的量清洗兩次，而後按每毫升超聲液所得沉澱加入10μl還原型穀胱苷肽洗脫液，室溫置10分鐘，10000rpm離心10分鐘，上清即為洗脫的融合蛋白。重複洗脫兩次。洗脫的上清保存於-80℃，並進行SDS-PAGE電泳，檢測純化效果。在19kDa處的蛋白質條帶即為人hTCRrp蛋白。
實施例5人hTCRrp蛋白或多肽在昆蟲細胞中進行真核細胞表達1.人hTCRrp杆狀病毒表達載體的構建及轉染Sf9昆蟲細胞株根據人hTCRrp的全長編碼序列(SEQ ID NO.6)，設計擴增出完整編碼閱讀框的引物，並在正反引物上分別引入限制性內切酶位點(這可視選用的載體而定)，以便構建表達載體。以實施例1中獲得的擴增產物為模板，經PCR擴增後，將人hTCRrp cDNA在保證閱讀框架的前提下克隆至pVL1392載體(Invitrogen，Carlsbad，CA)。鑑定好的表達載體3μg，野生型線性杆狀病毒DNA(BaculoGolTMACMNPV DNA，Pharmingen，SanDiego，CA)1μg和Lipofection(Gibco-BRL，NY)25μl，加入1ml無血清的昆蟲培養基中，振蕩15秒混勻，室溫孵育15分鐘備用。取1ml(2×106)Sf9昆蟲細胞懸液於60mm組織培養板中，貼壁1小時後換轉染培養基，室溫孵育15分鐘後棄培養基，加入前面製備好的DNA載體轉染混合物，Parafilm密封培養板，於室溫27℃振搖培養4小時，而後換完全培養基培養3天，收集上清備用。
2.轉入重組表達載體的昆蟲細胞株的篩選鑑定轉染3天後的昆蟲細胞用新鮮培養基製成細胞懸液(2×106/1ml)，取1ml細胞懸液置於60mm組織培養皿中，加入3ml培養基，100μl收集的培養上清，貼壁1小時，棄2ml培養基，繼續室溫培養1小時，棄去所有的培養基，加入預熱的含20μl4％X-gal的3ml半固體培養基，培養5-7天後挑取白色細胞克隆於96孔培養板中培養3-5天，而後吸取上清感染Sf9昆蟲細胞。
收集感染的細胞進行Western鑑定。將細胞裂解後進行SDS-PAGE電泳，電泳後的膠於Pharmacia的Multiphor II半乾電轉移儀中將蛋白質轉印到硝酸纖維膜上，將硝酸纖維膜置於封閉液中封閉1小時，而後於抗人hTCRrp的抗體溶液中封閉1小時，TBS液振搖清洗5分鐘共2次，而後將膜置於生物素標記的抗人hTCRrp一抗的第二抗體溶液中振搖1小時，TBS清洗，加入親和素-鹼性磷酸酶複合物反應30分鐘，TBS清洗2次，加入新鮮配製的顯色液顯色觀察蛋白條帶。
挑取高表達人hTCRrp的Sf9細胞克隆。
3.人hTCRrp蛋白的提取純化用高表達人hTCRrp的Sf9細胞克隆的上清大量感染Sf9細胞，感染48小時後收集細胞，PBS洗滌。每2×108細胞加入20ml細胞裂解液(0.5％Triton X-100，20mM Na3PO4(磷酸鈉，pH7.8)，500mM NaCl，1mM Na3VO4(釩酸鈉)，1mM Pefabloc，1μg/ml胃蛋白酶抑制劑，亮抑蛋白酶肽和抑蛋白酶肽)破細胞，12000×g離心20min去除細胞碎片，上清按每2×108的細胞加入2ml NTA-瓊脂糖(Qiagen，Germany)，4℃吸附1小時。而後用含100nM咪唑的His緩衝液洗滌兩次，用含20mM N，N』-二哌嗪，500mM NaCl，300mM咪唑的緩衝液洗脫以得到純化的蛋白。洗脫液保存於4℃，並進行SDS-PAGE電泳檢測提取的人hTCRrp蛋白的純度。在19kDa處的蛋白質條帶即為人hTCRrp蛋白。
實施例6抗人hTCRrp抗體的製備
1.免疫小鼠和脾細胞的製備將實施例5和實施例6中獲得的人hTCRrp蛋白用層析法進行分離後備用，也可以用SDS-PAGE凝膠電泳法進行分離，將電泳條帶從凝膠中割下，並用等體積的完全Freund’s佐劑乳化。取6-8周齡Balb/C雌鼠，用50-100μg/0.2ml乳化過的蛋白，對小鼠進行腹膜內注射。14天後，用非完全Freund’s佐劑乳化的同樣抗原對小鼠以50-100μg/0.2ml的劑量再加強免疫一次，3-5天後用於融合。其中，脾細胞製備見鄂徵主編，《組織培養和分子細胞學技術》，北京出版社，第210頁。
2.按《組織培養和分子細胞學技術》(同上)，第371頁中的方法，製備飼養細胞。
3.按《組織培養和分子細胞學技術》(同上)，第213頁中的方法，進行細胞融合。
4.抗體的檢測在細胞融合10-15天後，需逐孔進行檢查，一旦發現旺盛的雜交細胞集落生長，就應用人hTCRrp蛋白做抗體活性的初步篩選，常用的方法有免疫螢光試驗、發射免疫試驗(RIA)、酶聯免疫吸附試驗(ELISA)。檢查出抗體活性的孔後，立刻進行克隆培養，並分離出抗體。
序列表110上海人類基因組研究中心120人hTCRrp基因序列、其編碼蛋白及製備方法130NP-100041607210121150212DNA213人工序列220
221misc_feature223引物4001GAGAGAGAGAGAGAGAGAGAACTAGTCTCGAGTTTTTTTTTTTTTTTTTT 50210221113212DNA213人工序列220
221misc_feature223接頭序列4002
AATTCGGCAC GA G1321032119212DNA213人工序列220
221misc_feature223接頭序列4003GCCGTGCTC 9210421119212DNA213人工序列220
221misc_feature223引物4004CGTGGGTTTTCCGTGAAGT19210521120212DNA213人工序列
220
221misc_feature223引物4005GATGGCATTTGAACCCAGAC202106211994212DNA213智人(Homo sapiens)220
221CDS222(41)..(553)40061 CGTGGGTTTT CCGTGAAGTC GCGGTGCAGC GGTGGGCGGC ATGTCTGTGG51 CCGGTGGGGA GATTCGTGGG GACACGGGGG GAGAGGACAC TGCTGCTCCC101 GGCCGGTTCA GCTTCAGCCC GGAGCCCACG CTCGAGGACA TCCGCCGCCT151 CCATGCTGAG TTTGCTGCGG AACGAGACTG GGAACAGTTC CATCAGCCTC201 GGAATCTCCT CCTGGCCTTG GTTGGGGAAG TGGGGGAGCT GGCAGAACTC251 TTTCAGTGGA AAACCGATGG GGAACCTGGC CCCCAAGGCT GGTCCCCCAG301 GGAACGGGCA GCCCTTCAAG AGGAGCTTAG TGACGTCCTC ATCTACCTGG351 TGGCATTAGC AGCCCGCTGC CGTGTGGATC TGCCGCTAGC AGTGCTCTCC401 AAAATGGACA TCAACCGGCG ACGCTACCCA GCCCATCTGG CCCGCAGCTC451 TTCCCGCAAG TATACAGAAT TGCCCCATGG GGCCATCTCT GAAGACCAGG501 CTGTGGGGCC TGCGGACATT CCCTGTGACT CCACAGGCCA GACCTCAACC551 TAGAAAGATG GCCACAGGAC TTGCAACTCA GGGTGGTGTC TGAAGAGCAG601 AGAGTGGCCT GGCCCTGGAG CCTTTTTCTA GTCTTTTCAG AATAGATCAT
651 GGGCCTGAGG CCTCCACTTC TTGAGGTCTG AGGCCCAGCA GCCTCTAGAA701 GGTAGCCTCC TGGTGTTTGT TCTCCCAGTA AAATGGTTTT GGGCGATAAC751 TTCTAGATTA TTCCTGGATG GCCAGGGAGG CTCTCTGTCT CAGCAGGTGA801 TGACGGGGGT ACCAGGGGTG CCTCTGAGAC CCATTCTCGT GTTTCCCTGT851 TGTACCTTTT GCCTGCAGGG CAGAGAGATC TGGTTTCTAG CAAATTCCCA901 GTAGGATGTC ATGTAAGTTC CTTCCCCCTC TTAGAGATTG AAGGCTGTAA951 GAGTCCAGAT GGTGGAGCCA GGCTGTCTGG GTTCAAATGC CATC2107211170212PRT213智人(Homo sapiens)40071 MSVAGGEIRG DTGGEDTAAP GRFSFSPEPT LEDIRRLHAE FAAERDWEQF51 HQPRNLLLAL VGEVGELAEL FQWKTDGEPG PQGWSPRERA ALQEELSDVL101 IYLVALAARC RVDLPLAVLS KMDINRRRYP AHLARSSSRK YTELPHGAIS151 EDQAVGPADI PCDSTGQTST
權利要求
1.一種分離出的DNA分子，其特徵在於，它包括編碼具有人hTCRrp蛋白質活性的多肽的核苷酸序列，而且所述的核苷酸序列與SEQ ID NO.6中從核苷酸第41-553位的核苷酸序列有至少70％的同源性；或者所述的核苷酸序列能在中度嚴緊條件下與SEQ ID NO.6中從核苷酸第41-553位的核苷酸序列雜交。
2.如權利要求1所述的DNA分子，其特徵在於，所述的序列編碼具有SEQ ID NO.7所示的胺基酸序列的多肽。
3.如權利要求1所述的DNA分子，其特徵在於，所述的序列具有SEQ ID NO.6中從核苷酸第41-553位的核苷酸序列。
4.一種分離出的人hTCRrp蛋白多肽，其特徵在於，它包括具有SEQ ID NO.7胺基酸序列的多肽、或其保守性變異多肽、或其活性片段，或其活性衍生物。
5.如權利要求4所述的多肽，其特徵在於，該多肽是具有SEQ ID NO.7序列的多肽。
6.一種載體，其特徵在於，它包含權利要求1所述的DNA。
7.一種用權利要求6所述載體轉化的宿主細胞。
8.一種產生具有人hTCRrp蛋白質活性的多肽的方法，其特徵在於，包括步驟如下(1)將編碼具有人hTCRrp蛋白活性的多肽的核苷酸序列可操作地連於表達調控序列，形成人hTCRrp蛋白表達載體，所述的核苷酸序列與SEQ ID NO.6中從核苷酸第41-553位的核苷酸序列有至少70％的同源性；(2)將步驟(1)中的表達載體轉入宿主細胞，形成人hTCRrp蛋白的重組細胞；(3)在適合表達人hTCRrp蛋白多肽的條件下，培養步驟(2)中的重組細胞；(4)分離出具有人hTCRrp蛋白活性的多肽。
9.一種能與權利要求4所述的人hTCRrp蛋白多肽特異性結合的抗體。
10.一種探針分子，其特徵在於，它包含權利要求1所述的DNA分子中8-100個連續核苷酸。
全文摘要
本發明公開了一種在人體嗜鉻細胞瘤中表達的新的人hTCRrp的基因序列及其編碼蛋白，本發明還公開了該蛋白的製備方法，以及提供了與hTCRrp蛋白多肽特異性結合的抗體。本發明的人hTCRrp蛋白可以施用於病人，以治療或減輕因人hTCRrp蛋白缺失、無功能或異常而導致的有關病症。
文檔編號C07K16/18GK1948489SQ20051003055
公開日2007年4月18日 申請日期2005年10月14日 優先權日2005年10月14日
發明者韓澤廣, 黃健 申請人:上海人類基因組研究中心