锌指蛋白307（znf307）在治疗心肌肥厚中的应用
【技术领域】
[0001]本发明属于基因的功能与应用领域，特别涉及一种锌指蛋白307 (ZNF307)在治疗心肌肥厚中的功能和应用，具体是在制备预防、缓解和/或治疗心肌肥厚药物中的应用。
【背景技术】
[0002]心肌肥厚(hypertrophic card1myopathy，HCM)是心肌对长期压力或容积负荷增加的代偿性反应，其主要表现为心肌细胞体积增大和细胞外基质增多等特征[1-3]。尽管心肌肥厚最初是一种代偿机制，但长期持续性的压力或容积负荷能够引起失代偿，从而导致扩张性心肌病、心力衰竭甚至猝死等[4，5]。心肌肥厚已成为心力衰竭等心血管疾病的独立危险因素，大大增加了心力衰竭的发病率和病死率，比吸烟、高胆固醇血症等危害更大[5-7] ο研究表明随着心脏左室肥厚的发生发展，心肌缺血、室性心律失常、心力衰竭、猝死等心血管事件的发生率增加了 6?10倍[6]。然而，心肌肥厚的发生机制尚未完全明确，目前临床上尚无十分有效的防治方法。因此，发现阻断心肌肥厚的特异性分子以及信号通路，对于进一步阐明心肌肥厚的发生发展机制，寻找防治心肌肥厚的药物靶点具有非常重要的理论和临床意义。
[0003]心肌肥厚是一种复杂的多种因素参与调节的动态过程。目前，有关心肌肥厚的发生机制尚未完全明确。研究发现长期的压力和/或容积负荷过度，使心室壁应力增加，导致心肌肥厚；血管紧张素II (Ang II)、内皮素(ET)、儿茶酚胺、转化生长因子-β (TGF-β)等各种胞外刺激信号可诱导核内基因表达的改变，从而导致心肌细胞肥大[7-11];心肌细胞肥大时，其表型变化，体积增大，心肌细胞内收缩蛋白类型改变。从分子水平上看心肌肥厚的病变过程分三个环节:胞外肥厚刺激信号的出现、胞内信号转导及核内基因转录活化，最终诱发细胞发生肥大表型变化。本项目组前期的研究表明多种信号通路参与心肌肥厚的过程，其中，I丐调神经磷酸酶calcineurin/NFAT、丝裂原活化蛋白激酶(MAPK)与PI3K/Akt/GSK3i3信号转导通路以及由这三条通路所调节的下游转录因子MCIP1.4、NF-κ B、AP-U MEF2等在心肌肥厚的发生发展中起着重要作用[1，2，12-17]。钙调神经磷酸酶(calcineurin)是一种受|丐离子及I丐调素(Calmodulin，CaM)调节的多功能信号酶，可通过使活化T细胞核因子(nuclear factor of activated T cells，NFAT)转位入核，调节核内肥大基因(ANP、BNP)的表达[18，19]。提示calcineurin通路可能通过调节肥大基因的活化而诱导心肌肥大。MAPKs是一种丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶，研究表明MAPK在多种致肥大因子介导的心肌肥厚反应中起重要作用。MAPK包括三个亚家族[20]:细胞外信号调节激酶(extracellular signal-regulated kinases, ERKs)，c-jun N 末端激酶(c-jun N-terminal kinases, JNKs)和ρββ-ΜΑΡΚ^ΜΑΡΚ通路是三个磷酸化激酶的级联反应，以级联方式将细胞外信号逐级放大并传递到细胞内。磷酸化的MAPKs能激活与心肌肥厚有关的下游转录因子NF-kB，AP-1，MEF2, NFAT等的转录活性，而调节细胞基因转录和蛋白合成，引起心肌细胞肥大，导致心肌肥厚。研究表明3种MAPKs都参与心肌细胞肥大反应，其中，ERK1/2的激活是调节心肌细胞肥大的关键因素[20]。PI3K/Akt/GSK3i3信号转导通路是心肌细胞肥大发生发展中另一条重要的信号通路。研究发现压力负荷引起的机械刺激可激活PI3K/Akt/GSK3i3信号通路[26]。磷酸脂酰肌醇_3激酶(PI3K)活化后激活下游重要靶点AKT，AKT通过3个下游底物:雷帕霉素靶体蛋白(mTOR)和糖原合成激酶(GSK30)的激活以及FoxO的失活而增加蛋白合成，促进转录因子易位，调节肥大基因，从而引起心肌细胞肥大[13，22] ο
[0004]锌指基因是人类基因中占有很大比例，编码的蛋白在细胞生长、分化、发育和许多疾病中发挥重要作用[23]。Jing Li [24]的团队鉴定并描述了一个新的锌指基因，命名为ZNF307，其编码545个氨基酸，表达于多种人体组织，并在脑和心脏中有高度表达。ZNF307蛋白在除了拥有锌指结构域以外还包含一个SCAN结构域和一个KRAB结构域。通过荧光素酶试验分析显示ZNF307具有抑制多种因子的转录活性，包括SRF、AP-1，NF-κ B，p53, p21。但是其在人类疾病，如心肌肥厚的病理发生过程中是否具有一定作用尚不得而知。
[0005]参考文献:
1.Li H，He C et al.Regulator of g protein signaling 5 protects againstcardiac hypertrophy and fibrosis during b1mechanical stress of pressureoverload.Proc Natl Acad Sci USA.2010;107:13818-13823.2.Lu Jj Bian ZY et al.1nterferon regulatory factor 3 is a negativeregulator of pathological cardiac hypertrophy.Basic Res Card11.2013;108:326.3.Li Hj Tang QZ et al.Cellular fI ice-1nhibitory protein protectsagainst cardiac remodeling induced by ang1tensin ii in mice.Hypertens1n.2010;56:1109-1117.4.Bui AL， Horwich et al.Epidem1logy and risk profile of heart failure.Nat Rev Card1l.2011;8:30-41.5.Diwan A，Dorn Gff.Decompensat1n of cardiac hypertrophy: Cellularmechanisms and novel therapeutic targets.Phys1logy (Bethesda).2007;22:56-64.6.Zile MR，Gottdiener et al.Prevalence and significance of alterat1ns incardiac structure and funct1n in patients with heart failure and a preservedeject1n fract1n.Circulat1n.2011;124:2491-2501.7.Ai Dj Pang ff et al.Soluble epoxide hydrolase plays an essential rolein ang1tensin Il—induced cardiac hypertrophy.Proc Natl Acad Sci USA.2009;106:564-569.8.Kurdi M，Booz Gff et al.New take on the role of ang1tensin ii in cardiachypertrophy and fibrosis.Hypertens1n.2011;57:1034-1038.9.Komati H et al.Zfp260 is an inducer of cardiac hypertrophy and a nuclearmediator of endothelin-1 signaling.J B1l Chem.2011;286:1508-1516.10.Ramunddal T， Lindbom M et al.0verexpress1n of apolipoprotein battenuates pathologic cardiac remodeling and hypertrophy in response tocatecholamines and after myocardial infarct1n in mice.Scand J Clin Lab Invest.2012;72:230-236.11.Koitabashi N，Danner T et al.Pivotal role of card1myocyte tgf—betasignaling in the murine pathological response to sustained pressure overload.J Clin Invest.2011;121:2301-2312.12.Li HLj Wang AB et al.1sorhapontigeninj a new resveratrol analog,attenuates cardiac hypertrophy via blocking signaling transduct1n pathways.Free Radic B1l Med.2005;38:243-257.13.Yan L，Wei X et al.Cardiac-specific mindin overexpress1n attenuatescardiac hypertrophy via blocking akt/gsk3beta and tgf-betal-smad signalling.Card1vasc Res.2011;92:85-94.14.Cai Jj Yi FF et al.Crocetin protects against cardiac hypertrophy byblocking mek-erkl/2 signalling pathway.J Cell Mol Med.2009;13:909-925.15.Cai Jj Yi FF et al.Targeted express1n of receptor-associated latetransducer inhibits m