调控衰老的基因靶点及应用的制作方法

专利名称：调控衰老的基因靶点及应用的制作方法
技术领域：
本发明属于生物技术领域；更具体地，本发明涉及调控衰老的基因靶点及应用。
背景技术：
人类的衰老一直是科学研究的重要课题，抗衰老药物的研究对于改善人类生活质
量至关重要。目前现有技术中，已有的抗衰老西药大概有以下几种类型改善脑血液循环，促进脑细胞代谢的药物，如海德琴、氯酯醒、脑益嗪、脑复康、二十碳五烯酸(EPA)等；提高免 疫功能，增强防病能力的药物，如胸腺素、各种球蛋白制剂、维生素C和E等；拮抗对细胞代谢有害的自由基和交联形成的药，如属于抗氧化剂的维生素E、氯酯醒、超氧化物歧化酶(SOD)，以及抗共价交联的青霉胺等；促进细胞修复，改善内分泌功能的核酸制剂和激素等；膜稳定剂如普鲁卡因制剂、维生素E、氢化可的松、氯酯醒等。以上药物的作用靶点对生物体来说基本都是下游的基因产物，虽然可能对机体产生一些改善，但不能从根本上抑制衰老。有些药物只作用于局部，比如改善脑血液循环药物，对其他器官没有作用，而生物体是一个统一的整体，任何一个短板都可能成为衰老的限制因素。因此，只有从基因水平上抑制衰老才是根本。目前现有技术中，抗衰老的中药大概有以下几种类型延长细胞生长期，如黄芪；作用于中枢神经系统，调节、改善神经功能，如人参皂甙、刺五加等；改善内分泌功能，增强肾上腺皮质和性腺功能，如人参、三七、刺五加、何首乌、蜂乳等；改善蛋白质、核酸的代谢，如人参、刺五加、灵芝、黄芪等；强壮全身，如鹿茸、何首乌、花粉制剂等；调节免疫功能，如黄芪、党参、人参等。但是，以上这些抗衰老的中药往往作用机制不够明确，可重复性差，实践中难以做到标准化。针对某一器官和组织的药物往往不能兼顾其他组织，比如改善脑细胞代谢药物对腹部器官功能没有贡献，不能减轻糖尿病，脂肪肝等老年常见的疾病，提高免疫作用的药物无法提高心脏的工作能力，对高血压，帕金森等疾病没有作用。这些药物尽管缓解了某种器官或组织的衰老，却不能从整体水平上保持各个器官和组织的年轻状态，而寿命往往取决于衰老程度最高的器官，任何一种器官的衰竭都是寿命的限制因素。只有从基因表达调控水平上抑制衰老才能做到各个器官衰老程度的平衡，才是延长寿命的根本。综上，有必要从基因水平上了解衰老的机制，并开发从根本上抑制衰老的有效药物。

发明内容
本发明的目的在于提供调控衰老的基因靶点及应用。在本发明的第一方面，提供一种UTX (广泛转录的X染色体上具有TPR结构域的蛋白，ubiquitously transcribed tetratricopeptide repeat gene on X chromosome)蛋白或其编码基因的抑制剂的用途，用于制备延长动物寿命的组合物。
在一个优选例中，所述的组合物还用于提高动物的抗逆能力。在另一优选例中，所述的抗逆包括抗热，抗紫外线或抗氧化。 在另一优选例中，所述的组合物还用于调控胰岛素信号通路；降低daf-2 (胰岛素类似物信号分子受体)，age-1 (人磷酸肌醇3_激酶催化亚基同源物)，丝氨酸-苏氨酸激酶akt-1，丝氨酸-苏氨酸激酶akt-2和/或sgk-1基因的转录或表达；提高sod-3表达和/或降低daf-15表达；调控DAF-16的入核，或提高DAF-16蛋白的功能；
降低daf-2，Akt, Foxol (插头蛋白01 (可以被AKT信号磷酸化的转录因子)编码基因)的表达；提高daf-2基因区H3K27me3修饰水平；或提高Igflr (胰岛素信号受体)基因区H3K27me3修饰水平。在另一优选例中，所述的抑制剂选自核酸抑制物，蛋白抑制剂，抗体，配体，蛋白水解酶，蛋白结合分子，其能够在蛋白或基因水平上下调UTX蛋白或其编码基因的表达。在另一优选例中，所述的抑制剂选自以utx基因或其转录本为靶序列、且能够抑制UTX蛋白表达或基因转录的小干扰RNA、dsRNA、shRNA、微小RNA、反义核酸；或能表达或形成所述小干扰RNA、微小RNA、dsRNA、反义核酸的构建物。在另一优选例中，所述的抑制剂是以SEQ ID NO :1中第87_945位为靶序列，且能够抑制UTX蛋白表达或基因转录的dsRNA ;或以SEQ ID NO 1中第2411-3354位为靶序列，且能够抑制UTX蛋白表达或基因转录的dsRNA ;或含有SEQ ID NO :1中第87-945位序列及其互补序列，且能够在转入体内后形成抑制UTX蛋白表达或基因转录的干扰分子的构建物；或含有SEQ ID NO 1中第2411-3354位序列及其互补序列，且能够在转入体内后形成抑制UTX蛋白表达或基因转录的干扰分子的构建物。在另一优选例中，所述的构建物是表达载体。在本发明的另一方面，提供一种用于延长动物寿命的UTX蛋白或其编码基因的抑制剂，其是核酸抑制物，蛋白抑制剂，抗体，配体，蛋白水解酶或蛋白结合分子，其能够在蛋白或基因水平上下调UTX蛋白或其编码基因的表达。在一个优选例中，所述的抑制剂是以SEQ ID NO 1中第87_945位为靶序列，且能够抑制UTX蛋白表达或基因转录的dsRNA ;或以SEQ ID NO 1中第2411-3354位为靶序列，且能够抑制UTX蛋白表达或基因转录的dsRNA ;或含有SEQ ID NO :1中第87-945位序列及其互补序列，且能够在转入体内后形成抑制UTX蛋白表达或基因转录的干扰分子的构建物；或含有SEQ ID NO 1中第2411-3354位序列及其互补序列，且能够在转入体内后形成抑制UTX蛋白表达或基因转录的干扰分子的构建物；或
以SEQ ID NO :2为靶序列，且能够抑制UTX蛋白表达或基因转录的siRNA或shRNA ;或含有SEQ ID NO 2序列及其互补序列，且能够在转入体内后形成抑制UTX蛋白表达或基因转录的干扰分子的构建物。在本发明的另一方面，提供一种用于延长动物寿命的组合物，所述的组合物含有(I)有效量的所述的用于延长动物寿命的UTX蛋白或其编码基因的抑制剂；和(2)药学上可接受的载体。在本发明的另一方面，提供UTX蛋白或其编码基因的用途，用于作为筛选延长动 物寿命的潜在物质的靶标。在另一优选例中，所述的UTX蛋白或其编码基因用于筛选延长动物寿命的潜在物质。在本发明的另一方面，提供一种筛选延长动物寿命的潜在物质的方法，所述方法包括(I)用候选物质处理表达UTX蛋白的体系；和(2)检测所述体系中Utx基因的转录或UTX蛋白的表达或活性；其中，若所述候选物质可降低Utx基因的转录或降低UTX蛋白的表达或活性，则表明该候选物质是延长动物寿命的潜在物质。在另一优选例中，步骤⑴包括在测试组中，将候选物质加入到表达UTX蛋白的体系中；和/或步骤(2)包括检测测试组的体系中Utx基因的转录或UTX蛋白的表达或活性，并与对照组比较，其中所述的对照组是不添加所述候选物质的表达UTX蛋白的体系；如果测试组中Utx基因的转录或UTX蛋白的表达或活性在统计学上低于(优选显著低于，如低10%以上，较佳的低20%以上；更佳的低30%以上)对照组，就表明该候选物是延长动物寿命的潜在物质。在另一优选例中，所述的体系中还表达胰岛素信号通路相关基因或蛋白；且，所述方法还包括检测所述体系中胰岛素信号通路相关基因或蛋白的转录或表达情况；若所述候选物质能够降低(优选显著降低，如低15%以上，较佳的低20%以上；更佳的低 30% 以上)daf-2, age-1, akt_l, akt_2, sgk_l, daf-15, Akt, Igflr 的转录或表达，提高(优选显著提高，如高15%以上，较佳的高20%以上；更佳的高30%以上)sod-3的转录或表达，提高DAF-16的表达及入核，则表明该候选物质是延长动物寿命的潜在物质；或若所述的候选物质能够提高daf-2基因或Igflr上的H3K27me3修饰，则表明该候选物质是延长动物寿命的潜在物质。在另一优选例中，所述的体系选自细胞体系(如表达UTX蛋白的细胞)(或细胞培养物体系)、亚细胞体系、溶液体系、组织体系、器官体系或动物体系(如线虫)。在另一优选例中，所述的方法还包括对获得的潜在物质进行进一步的细胞实验和/或动物试验，以从候选物质中进一步选择和确定对于延长动物寿命有用的物质。在另一优选例中，所述的候选物质包括(但不限于)针对Utx基因设计的干扰分子、核酸抑制物；针对UTX蛋白设计的结合分子(如抗体或配体)；蛋白抑制剂，配体，蛋白水解酶，小分子化合物。在本发明的另一方面，提供一种延长动物寿命的方法，包括下调动物中UTX蛋白或其编码基因的表达或转录。在另一优选例中，所述的方法包括给予动物有效量的UTX蛋白或其编码基因的抑制剂。本发明的其它方面由于本文的公开内容，对本领域的技术人员而言是显而易见的。



图I、低表达的Utx-I延长线虫寿命。图2、Utx-I杂合体有较长的寿命。图3、Utx-IRNAi后，线虫对热，紫外，氧化的抗性增强。图4、Utx-I低表达不能延长胰岛素类似物信号通路突变体线虫的寿命，不能延长rrf-1突变体的寿命，能够延长glp-1突变体的寿命，说明utx-1通过体细胞及胰岛素类似物信号通路发挥功能。图5、utx_l基因在线虫中的表达(A);以及utx-1基因与daf-2有部分共定位(B)。图6、Utx-IRNAi后胰岛素类似物信号通路的基因表达随之降低，根据这些基因对DAF-16功能的抑制作用，提示Utx-IRNAi增强了 DAF-16功能，通过DAF-16靶基因表达量检测得到证实。图7、在鼠源细胞系中，UTX敲降后，部分胰岛素信号通路基因表达量下降，与线虫中得到的结果一致。图8、Utx-IRNAi引起daf_2基因上H3K27me3修饰的增加。其中，Young表示年轻的线虫；01d表示年老的线虫；5’ Far表示基因5’端离转录起始位点较远的区域,2000bp以外；5’ UTR表示5’非翻译区；Intronl表示第一个内含子；Intron2表示第2个内含子；Exon9表示第9个外显子。图9、在鼠源细胞系，utx RNAi引起Igflr基因上H3K27me3修饰的增加。其中Igflr表示Igflr基因，是衰老的重要信号分子IGFl的受体；Intron表示内含子区；3’ UTR-I表示针对3’非翻译区的其中一个qPCR位置；3’ UTR-2表示针对3’非翻译区的另一个qPCR位置；纵坐标表示相对于非特异(背景)来说，该区域(横坐标)有多少H3H27me3修饰。
具体实施例方式本发明人经过长期针对衰老机制的研究，发现了 Utx基因在衰老调控中发挥作用，证明下调该基因的表达后可延长动物寿命30%以上，并保持健康生活状态。本发明可用于抗衰老药物的筛选，为开发新的抗衰老药物提供了新的靶点。UTX及其用途Utx基因是一种在动物中高度保守的基因，该基因所作用的信号通路在哺乳动物中是高度保守的。
本发明人发现，UTX蛋白或其编码基因是一个新的、与衰老密切相关的药物靶点。针对UTX蛋白或其编码基因的各种治疗手段可以作为延长动物寿命、减缓衰老、预防或治疗衰老相关疾病的新颖和有效的手段。如本文所用，所述的“延长动物寿命”等同于“抑制动物的衰老”，“抗衰老”，“延缓衰老”，“减缓衰老”。任何适合的UTX蛋白或编码基因均包括在本发明中。所述的UTX蛋白包括全长的UTX蛋白或其生物活性片段。优选的，编码所述的UTX蛋白的核苷酸序列可以与SEQ ID NO:I的序列或该序列的简并的序列基本上相同。UTX蛋白可以与SEQ ID NO :1的序列所编码的蛋白的序列基本上相同或为同功能的变异体。经过一个或多个氨基酸残基的取代、缺失或添加而形成的UTX蛋白的氨基酸序列也包括在本发明中。UTX蛋白或其生物活性片段包括一部分保守氨基酸的替代序列，所述经氨基酸替换的序列并不影响其活性或保留了其部分的活性。UTX蛋白的同源蛋白也包括在本发明内。例如，所述的UTX蛋白可以是来自于线虫(如UTX-1)的，也可以是来自于人或 其它哺乳动物的、氨基酸序列接近或基本相同的(如相同性大于70%，较佳的相同性大于80% ;更佳的相同性大于85% ;最佳的相同性大于90% )、且生物活性与线虫UTX蛋白的生物活性相同的蛋白。本发明还包括了编码所述的UTX蛋白或其变异体或同源蛋白的分离的核酸，其可以全序列人工合成，也可用PCR扩增的方法获得。在获得了编码所述的核酸序列之后，将其连入合适的表达载体，再转入合适的宿主细胞。最后通过培养转化后的宿主细胞，通过分离纯化得到所要的蛋白。所述的UTX蛋白或其编码基因可用于作为筛选延长动物寿命的潜在物质的靶标。Utx基因通过体细胞起作用的作用方式，其作用的胰岛素类似物信号通路已经是公认的衰老调控通路。本发明的实施例中，以线虫作为动物模型，utx-1基因表达下调后，线虫不仅寿命延长，生活力也较同龄对照线虫提高，发育阶段的发育速度不受影响，且作用方式在高等动物中保守，提示基于此基因的抗衰老药物在人类中能够做到在副作用极低的情况下延缓衰老，提高老年人的生活质量。本发明中，所述的Utx基因可以是多种动物来源的，例如来自哺乳动物或线虫动物门的动物(Utx-I)等。当来源于不同动物时，其有略为不同的表述方式，然而本领域一般技术人员可以理解它们具有类似的功能，这在本发明实施例中也有证明。除非另外说明，如本文所用，所述的“UTX”、“Utx”可互换使用；所述的“utx”或“Utx”可互换使用。UTX的抑制剂及其用途基于本发明人的上述新发现，本发明提供了一种UTX蛋白或其编码基因的抑制剂的用途，用于制备延长动物寿命的组合物。所述的UTX蛋白或其编码基因的抑制剂还用于调节动物体内胰岛素信号通路。如本文所用，所述的“动物”是指有生命特征的非植物的生物体，且其表达UTX蛋白或其同源蛋白。例如，所述的动物是线虫动物门的动物(如线虫)；或是哺乳动物(如小鼠)，更特别地如灵长目动物，包括人。如本文所用，所述的UTX蛋白或其编码基因的抑制剂包括了拮抗剂、下调剂、阻滞齐U、阻断剂、核酸抑制物等。所述的UTX蛋白或其编码基因的抑制剂是指任何可降低UTX蛋白的活性、降低UTX蛋白或其编码基因的稳定性、下调UTX蛋白的表达、减少UTX蛋白有效作用时间、或抑制utx基因的转录和翻译的物质，这些物质均可用于本发明，作为对于下调UTX蛋白或其编码基因有用的物质，从而可用于延长寿命。例如，所述的抑制剂是核酸抑制物，蛋白抑制剂，抗体，配体，蛋白水解酶，蛋白结合分子，只要其能够在蛋白或基因水平上下调UTX蛋白或其编码基因的表达。作为本发明的一种优选方式，所述的抑制剂选自shRNA、小干扰RNA、微小RNA、dsRNA、反义核酸；或能表达或形成所述小干扰RNA、微小RNA、dsRNA、反义核酸的构建物。较佳地，所述的抑制剂是一种UTX特异性的干扰RNA分子(如dsRNA)。该干扰分子被制备成双链核酸的形式，它含有一个正义链和一个反义链，这两条链仅在杂交的条件 下形成双链。一个双链RNA复合物可以由相互分离的正义链和反义链来制备。因此，举例来讲，互补的正义链和反义链是化学合成的，其后可通过退火杂交，产生合成的双链RNA复合物。作为本发明的特别优选的方式，提供了一种效果良好的干扰RNA分子，所述的干扰RNA分子可特异性的干扰UTX蛋白的表达，与其它的人类核酸序列没有显著的同源性；并且经验证，其具有良好的干扰UTX表达的效果。所述的干扰RNA分子是通过针对utx基因的部分序列来设计的，例如以SEQ ID NO 1中第2411-3354位、第87-945位为靶序列来设计。根据特定的靶序列来设计干扰分子是本领域技术人员已知的。例如，根据这些靶序列，将它们对应的DNA序列转化商业化的质粒，在质粒中形成发夹状结构，在转入体内后发夹状构建物可以形成干扰分子。目前，用于构建干扰分子的质粒完全可以通过商购途径获得。所述的干扰RNA分子可通过采用适当的转染试剂被输送到体内，或还可采用本领域已知的多种技术被输送到体内。作为本发明的另一种方式，所述的抑制剂是一种特异性与UTX结合的抗体。所述的抗体可以是单克隆抗体或多克隆抗体。可用UTX蛋白免疫动物，如家兔，小鼠，大鼠等来生产多克隆抗体；多种佐剂可用于增强免疫反应，包括但不限于弗氏佐剂等。与之相似的，表达UTX或其具有抗原性的片段的细胞可用来免疫动物来生产抗体。所述的抗体也可以是单克隆抗体，此类单克隆抗体可以利用杂交瘤技术来制备(见Kohler等人，Nature 256 ；
495.1975；Kohler 等人，Eur. J. TmmunoI 6 :511,1976 ；Kohler 等人，Eur. J. TmmunoI 6
292.1976；Hammerling 等人，In Monoclonal Antibodies and T Cell Hybridomas,Elsevier, N. Y.，1981)。本发明还提供了一种组合物，它含有有效量(如0. 000001-50wt% )的所述的UTX的抑制剂，以及药学上可接受的载体。所述的组合物可用于延长动物寿命。任何前述的UTX的抑制剂均可用于组合物的制备。如本文所用，所述“有效量”是指可对人和/或动物产生功能或活性的且可被人和/或动物所接受的量。所述“药学上可接受的载体”指用于治疗剂给药的载体，包括各种赋形剂和稀释剂。该术语指这样一些药剂载体它们本身并不是必要的活性成分，且施用后没有过分的毒性。合适的载体是本领域普通技术人员所熟知的。在组合物中药学上可接受的载体可含有液体，如水、盐水、缓冲液。另外，这些载体中还可能存在辅助性的物质，如填充齐U、润滑剂、助流剂、润湿剂或乳化剂、PH缓冲物质等。所述的载体中还可以含有细胞转染试剂。在得知了所述UTX蛋白或其编码基因的抑制剂的用途后，可以采用本领域熟知的多种方法来将所述的抑制剂或其编码基因、或其药物组合物给药于哺乳动物。包括但不限于皮下注射、肌肉注射、经皮给予、局部给予、植入、缓释给予等；优选的，所述给药方式是非肠道给予的。优选的，可采用基因治疗的手段进行。比如，可通过一定的途径将携带抑制剂的表达单位(比如表达载体或病毒等，或siRNA)递送到靶点上，并使之表达活性的UTX蛋白或其编码基因的抑制剂，具体情况需视所述的抑制剂的类型而定，这些均是本领域技术人员所熟知的。本发明所述的UTX蛋白或其编码基因的抑制剂的有效量可随给药的模式和待治 疗的疾病的严重程度等而变化。优选的有效量的选择可以由本领域普通技术人员根据各种因素来确定(例如通过临床试验)。所述的因素包括但不限于所述的UTX蛋白或其编码基因的抑制剂的药代动力学参数例如生物利用率、代谢、半衰期等；患者所要治疗的疾病的严重程度、患者的体重、患者的免疫状况、给药的途径等。通常，当本发明的Utx的抑制剂每天可以以约0. 0000001mg-50mg/kg动物体重的剂量给予。例如，由治疗状况的迫切要求，可每天给予若干次分开的剂量，或将剂量按比例地减少。药物筛选在得知了 UTX蛋白或其编码基因与动物寿命的密切相关性后，可以基于该特征来筛选抑制utx基因转录或表达、抑制UTX蛋白的表达或活性的物质。可从所述的物质中找到对于延长动物寿命真正有用的药物。因此，本发明提供一种筛选延长动物寿命的潜在物质的方法，所述的方法包括用候选物质处理表达UTX蛋白的体系；和检测所述体系中UTX蛋白的表达或活性；若所述候选物质可抑制UTX蛋白的表达或活性，则表明该候选物质是延长动物寿命的潜在物质。所述的表达UTX蛋白的体系例如可以是细胞(或细胞培养物)体系，所述的细胞可以是内源性表达UTX蛋白的细胞；或可以是重组表达UTX蛋白的细胞。所述的表达UTX蛋白的体系还可以是亚细胞体系、溶液体系、组织体系、器官体系或动物体系(如动物模型，优选非人哺乳动物的动物模型，如鼠、兔、羊、猴等)等。在本发明的优选方式中，在进行筛选时，为了更易于观察到UTX蛋白的表达或活性的改变，还可设置对照组，所述的对照组可以是不添加所述候选物质的表达UTX蛋白的体系。作为本发明的优选方式，所述的方法还包括对获得的潜在物质进行进一步的细胞实验和/或动物试验，以进一步选择和确定对于延长动物寿命真正有用的物质。本发明对于UTX蛋白的表达、活性、存在量或分泌情况的检测方法没有特别的限制。可以采用常规的蛋白定量或半定量检测技术，例如(但不限于)=SDS-PAGE法，Western-Blot 法等。观察Utx在基因转录水平上的变化也能作为分析的手段。如观察到UtX基因的转录水平下降，则表明该候选物质是延长动物寿命有用的潜在物质。另一方面，本发明还提供了采用所述筛选方法获得的延长动物寿命的潜在物质。这些初步筛选出的物质可构成一个筛选库，以便于人们最终可以从中筛选出能够对于抑制UTX的表达和活性，进而延长动物寿命有用的物质。本发明的主要优点在于(I)首次揭示UTX蛋白与动物寿命密切相关，从而可以作为药物靶点开发延长动物寿命的药物。并且，基于本发明人的新发现找到了可抑制UTX或其编码基因的抑制剂，其可非常有效地抑制UTX的表达或转录，从而延长动物寿命的发生。(2)以线虫为模式生物的一系列体内实验证明utx-1对衰老的调控效果是显著
的，Utx-I敲降后寿命延长30%以上。其作用机理，调控基因也已经找到。(3)只有从基因表达调控水平上抑制衰老才能做到各个器官衰老程度的平衡，才是延长寿命的根本。UTX是一种生物体全局水平的调控，通过从根本上保持基因组年轻化的组蛋白修饰状态而达到机体的年轻态。这种效果避免了以往只针对某器官造成的不同器官衰老速度的不平衡，从根本上消除了不同部位衰老的短板。从机体水平来说，UTX处于基因调控网络比较上游的位置，其作用方式通过广泛的提高抗性(抗氧化损伤，抗紫外线对DNA的损伤)而达到以往多种药物的效果。而且这种紧密的配合是生物体自身的调节，仅仅通过体外药物的组合是远远达不到的。(4)在针对mTOR基因的抗衰老药物雷帕霉素正在研究开发中，提示在基因水平延缓衰老是新药的发展趋势，从延长寿命的效果上看，UTX可以与mTOR相比，而且mTOR的具体作用机制仍然存在一些争议。UTX能够以其明确的作用方式，显著的效果在新的抗衰老药物中脱颖而出，有可能引领新的延缓衰老药物的开发浪潮。下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。下列实施例中未注明具体条件的实验方法，通常按照常规条件如J.萨姆布鲁克等编著，分子克隆实验指南，科学出版社，2002中所述的条件，或按照制造厂商所建议的条件。除非另外说明，否则百分比和份数按重量计算。除非另行定义，文中所使用的所有专业与科学用语与本领域熟练人员所熟悉的意义相同。此外，任何与所记载内容相似或均等的方法及材料皆可应用于本发明中。文中所述的较佳实施方法与材料仅作示范之用。I.材料和方法线虫株系秀I 隐杆线虫 N2 (野生型)获自 Caenorhabditis Genetics Center (CGC)。utx-1 (tm3118)突变体(即tm3118 (utx_l+/_))获自日本 Department ofPhysiology, Tokyo Women’ s Medical University School of Medicine, Japan。株系CB1370, daf-2(el370)III ；CF1038, daf-16(mu86)I ；RB759, akt-1(ok525)V ；VC204, akt-2(ok393) X ；VC345, sgk-1(ok538) X；RB798, rrf-1 (ok589)I ；CF1903,glp-1(e2141)III ；AF1, +/szTl[lon-2(e678)]Idpy-8(el321)unc-3(el51)/szTlX ；VC2862, +/szTl[lon-2(e678)]I ;utx_l(ok3553)/szTlX(即ok3553(utx-1+-)) ；TJ356,zls356IV.获自 Caenorhabditis Genetics Center(CGC)0株系utx-1+/-, +/szTl [lon-2 (e678) ] I utx_l (tm3118)/szTl 为由UTX-1 (tm3118)突变体和 AFl (utx-1+/+)(购自 CGC)杂交得来。线虫utx-1基因在 WWW. wormbase. com(D2021. I (utx-lspliced coding region))所不的 utx_l 序列如下(SEQ ID NO 1)
权利要求
1.ー种UTX蛋白或其编码基因的抑制剂的用途，用于制备延长动物寿命的组合物。
2.如权利要求I所述的用途，其特征在于，所述的组合物还用于提高动物的抗逆能力。
3.如权利要求I所述的用途，其特征在于，所述的组合物还用于 调控胰岛素信号通路； 降低daf-2，age-1,丝氨酸-苏氨酸激酶akt_l，丝氨酸-苏氨酸激酶akt_2和/或sgk-1基因的转录或表达； 提高sod-3表达和/或降低daf-15表达； 调控DAF-16的入核，或提高DAF-16蛋白的功能； 降低 daf-2, Akt, Foxol 的表达； 提高daf-2基因区H3K27me3修饰水平；或 提高Igflr基因区H3K27me3修饰水平。
4.如权利要求I所述的用途，其特征在于，所述的抑制剂选自核酸抑制物，蛋白抑制齐U，抗体，配体，蛋白水解酶，蛋白结合分子，其能够在蛋白或基因水平上下调UTX蛋白或其编码基因的表达。
5.如权利要求4所述的用途，其特征在于，所述的抑制剂选自 以UTX蛋白或其转录本为靶序列、且能够抑制UTX蛋白表达或基因转录的小干扰RNA、dsRNA、shRNA、微小RNA、反义核酸；或 能表达或形成所述小干扰RNA、dsRNA、微小RNA、反义核酸的构建物。
6.如权利要求5所述的用途，其特征在于，所述的抑制剂是以SEQID N0:1中第87-945位为靶序列，且能够抑制UTX蛋白表达或基因转录的dsRNA ;或 以SEQ ID NO 1中第2411-3354位为靶序列，且能够抑制UTX蛋白表达或基因转录的dsRNA ;或 含有SEQ ID NO :1中第87-945位序列及其互补序列，且能够在转入体内后形成抑制UTX蛋白表达或基因转录的干扰分子的构建物；或 含有SEQ ID NO :1中第2411-3354位序列及其互补序列，且能够在转入体内后形成抑制UTX蛋白表达或基因转录的干扰分子的构建物。
7.一种用于延长动物寿命的UTX蛋白或其编码基因的抑制剂，其是核酸抑制物，蛋白抑制剂，抗体，配体，蛋白水解酶或蛋白结合分子，其能够在蛋白或基因水平上下调UTX蛋白或其编码基因的表达。
8.如权利要求7所述的抑制剂，其特征在于，所述的抑制剂是以SEQID N0:1中第87-945位为靶序列，且能够抑制UTX蛋白表达或基因转录的dsRNA ;或 以SEQ ID NO :1中第2411-3354位为靶序列，且能够抑制UTX蛋白表达或基因转录的dsRNA ;或 含有SEQ ID NO :I中第87-945位序列及其互补序列，且能够在转入体内后形成抑制UTX蛋白表达或基因转录的干扰分子的构建物；或 含有SEQ ID NO :1中第2411-3354位序列及其互补序列，且能够在转入体内后形成抑制UTX蛋白表达或基因转录的干扰分子的构建物；或 以SEQ ID NO 2为靶序列，且能够抑制UTX蛋白表达或基因转录的siRNA或shRNA ;或含有SEQ ID NO :2序列及其互补序列，且能够在转入体内后形成抑制UTX蛋白表达或基因转录的干扰分子的构建物。
9.一种用于延长动物寿命的组合物，其特征在于，所述的组合物含有 (1)有效量的权利要求7或8所述的用于延长动物寿命的UTX蛋白或其编码基因的抑制剂；和 (2)药学上可接受的载体。
10.UTX蛋白或其编码基因的用途，用于作为筛选延长动物寿命的潜在物质的靶标。
11.一种筛选延长动物寿命的潜在物质的方法，所述方法包括 (1)用候选物质处理表达UTX蛋白的体系；和 (2)检测所述体系中utx基因的转录或UTX蛋白的表达或活性； 其中，若所述候选物质可降低utx基因的转录或降低UTX蛋白的表达或活性，则表明该候选物质是延长动物寿命的潜在物质。
12.如权利要求11所述的方法，其特征在于，步骤(I)包括在测试组中，将候选物质加入到表达UTX蛋白的体系中；和/或 步骤⑵包括检测测试组的体系中utx基因的转录或UTX蛋白的表达或活性，并与对照组比较，其中所述的对照组是不添加所述候选物质的表达UTX蛋白的体系； 如果测试组中utx基因的转录或UTX蛋白的表达或活性在统计学上低于对照组，就表明该候选物是延长动物寿命的潜在物质。
13.如权利要求11所述的方法，其特征在于，所述的体系中还表达胰岛素信号通路相关基因或蛋白；且，所述方法还包括 检测所述体系中胰岛素信号通路相关基因或蛋白的转录或表达情況； 若所述候选物质能够降低 daf-2, age-1, akt_l, akt_2, sgk-1, daf-15, Akt, Igflr 的转录或表达，提高sod-3的转录或表达，提高DAF-16的表达及入核，则表明该候选物质是延长动物寿命的潜在物质；或 若所述的候选物质能够提高daf-2基因或Igflr上的H3K27me3修饰，则表明该候选物质是延长动物寿命的潜在物质。
全文摘要
本发明涉及调控衰老的基因靶点及应用。发现了utx基因在衰老调控中发挥作用，下调该基因的表达后可显著延长动物地寿命，并保持健康生活状态。本发明可用于抗衰老药物的筛选，为开发新的抗衰老药物提供了新的靶点。
文档编号A61P39/00GK102847150SQ20111017623
公开日2013年1月2日 申请日期2011年6月27日 优先权日2011年6月27日
发明者韩敬东 申请人:中国科学院上海生命科学研究院