一种神经肽及其合成方法和应用与流程

本发明涉及一种神经肽及其合成方法和应用，属于多肽及其合成技术领域。

背景技术：

神经系统疾病主要是指发生于中枢神经系统、周围神经系统、植物神经系统的以感觉、运动、意识、植物神经功能障碍为主要表现的疾病，又称神经病。发生于骨骼肌及神经肌肉接头处的疾病，其临床表现与神经系统本身受损所致的疾病往往不易区别，故肌肉疾病也往往与神经病一并讨论。中枢神经系统受致病因素影响(尤其是未能查出神经系统器质性病变时)而以精神活动障碍为主要表现的疾病称为精神病。俗话中常称精神病为“神经病”，实误。但神经病与精神病常可并存，如散发性脑炎往往以精神症状为首发症状，麻痹痴呆患者亦可早期即出现神经症状。有些神经病，如脑血管疾病、癫痫、脑炎、脑膜炎等临床上常见。神经病中慢性病占多数，往往迁延不愈，给患者的工作、生活带来很大影响，致残率很高。神经病可由多种病因引起，许多神经病病因不明，也有许多是遗传病。根据现有技术中记载，基因-NLG1及其表达的突触粘附分子Neuroligins，与神经系统疾病的发生有着密切的联系，如记忆缺陷、老年痴呆症和精神分裂症等患者中，发现其Neuroligins蛋白功能退化或者丧失。

目前市面上所采用的神经系统疾病治疗药物基本都是某些受体的抑制剂，这些药物虽然能一定程度地缓解或治疗病情，但往往有以下缺点：1.靶向结合的受体在体内具有正常的生理功能，药物抑制会影响其正常功能的发挥；2.由于靶向受体往往并不只在某一特定区域表达，或存在多个靶向受体，抑制剂类药物都会存在一定的副作用，严重的甚至会导致病人死亡；3.抑制剂类药物都是外源的小分子，清除这些分子会对机体带来一定负荷，甚至毒性伤害；4.治标不治本，很多药物往往只能暂时缓解病情，必须长期频繁给药。

技术实现要素：

发明目的：为了解决上述技术问题，本发明提供了一种神经肽及其合成方法和应用。

技术方案：为了实现上述目的，本发明公开了一种神经肽，所述神经肽具有SEQ ID NO:1所示的氨基酸序列。具体序列为：酪氨酸-甘氨酸-精氨酸-赖氨酸-赖氨酸-精氨酸- 精氨酸-谷氨酰胺--精氨酸-精氨酸-精氨酸-组氨酸-丝氨酸-苏氨酸-苏氨酸-精氨酸-缬氨酸(YGRKKRRQRRRHSTTRV)。

本发明还提供了所述神经肽的合成方法，按照SEQ ID NO:1所示的氨基酸序列，以缬氨酸作为第一个氨基酸，将其-NH₂裸露，然后与第二个氨基酸-精氨酸的-COOH缩合，形成酰胺键，照此依次连接其余氨基酸，最后连接酪氨酸，即得所述神经肽。

优选，所述神经肽的合成方法包括以下步骤：

a.将第一个氨基酸(V缬氨酸)的-COOH连接到树脂，然后将树脂上未反应完的功能团封闭；

b.洗涤；

c.去除第一个氨基酸中-NH₂的保护基团，使-NH₂裸露；

d.洗涤；

e.将第二个氨基酸(R精氨酸)的-COOH活化，然后缩合至第一个氨基酸中的-NH₂上，形成酰胺键；

f.洗涤；

g.去除第二个氨基酸中-NH₂的保护基团，使-NH₂裸露；

h.洗涤；

i.重复e-h直到最后一个氨基酸(Y酪氨酸)的-NH₂裸露；

j.加入切割试剂，将合成的多肽从树脂上切割，并切除所有氨基酸的侧链保护基团，得切割液；

k.将切割液加入乙醚中，使多肽沉淀，离心，纯化，即得。

优选，所述神经肽的合成方法包括以下步骤：

a.将第一个氨基酸(V缬氨酸)的-COOH用N,N-二异丙基乙胺(DIEA)连接到Cl树脂(Cl-Resin)，然后将树脂上未反应完的功能团用甲醇封闭；

b.用DMF洗涤；

c.用哌啶(Piperidine)去除第一个氨基酸中-NH₂的保护基团9-芴甲氧羰基(Fmoc)，使-NH₂裸露；

d.用DMF洗涤；

e.将第二个氨基酸(精氨酸)的-COOH用N,N-二异丙基碳二亚胺+1-羟基苯并三唑(DIC+HOBT)活化，然后缩合至第一个氨基酸中的-NH₂上，形成酰胺键；

f.用DMF洗涤；

g.用哌啶(Pip)去除第二个氨基酸中-NH₂的保护基团9-芴甲氧羰基(Fmoc)，使-NH₂裸露；

h.用DMF洗涤；

i.重复e-h直到最后一个氨基酸(酪氨酸)的-NH₂裸露；

j.加入切割试剂，将多肽从树脂上切割，并切除所有氨基酸的侧链保护基团，得切割液；

k.将切割液加入乙醚中，使多肽沉淀，离心即得到多肽粗品，纯化，即得。

更优选，所述切割试剂为：三氟乙酸+乙二硫醇+苯酚+茴香硫醚+水。

最后，本发明提供了所述神经肽在制备神经系统疾病治疗药物中的应用。

优选，所述神经系统疾病为由于神经细胞状态改变而导致的各类神经系统疾病。

优选，所述神经系统疾病为社交障碍或记忆缺陷相关神经系统疾病。

优选，所述神经系统疾病为老年痴呆症、孤独症或者精神分裂症。

本发明以突触粘附分子Neuroligins羧基端的6个氨基酸为核心序列，通过化学合成的方法，在该多肽的氨基端添加了一段人类免疫缺陷病毒(HIV)的氨基酸序列，重组后的多肽(TAT-PBD)能够穿透细胞膜到细胞中发挥功能。本发明所得神经肽能够替代神经系统疾病患者体内的Neuroligins蛋白，弥补其功能缺失的缺陷，从而能够有效治疗治疗社交障碍或记忆缺陷相关的神经系统疾病，如老年痴呆、症孤独症或者精神分裂症等。

技术效果：相对于现有技术，本发明有以下优点：1.本产品能有效改善实验动物社交记忆的缺陷，并且未观察到不良反应；2.本产品功能区域为内源性蛋白上的一段序列，几乎不会引起细胞的排斥反应；3.本产品所激活的信号通路为一条已知的神经系统特有的信号通路；4.本产品能有效改变神经元的活性与状态；5.本产品的本质是一段氨基酸序列，便于降解，而不会造成身体器官的负荷。

附图说明

图1：本发明多肽TAT-PBD对神经元的树突棘数目的影响；

图2：本发明多肽TAT-PBD对急性脑切片中LTP的影响；

图3：本发明多肽TAT-PBD对小鼠社交记忆的影响。

图4：本发明多肽TAT-PBD产物的质谱检测图。

具体实施方式

下面结合附图进一步描述本发明的技术解决方案。

实施例1本发明多肽(TAT-PBD)的合成

多肽具体序列为：酪氨酸-甘氨酸-精氨酸-赖氨酸-赖氨酸-精氨酸-精氨酸-谷氨酰胺--精氨酸-精氨酸-精氨酸-组氨酸-丝氨酸-苏氨酸-苏氨酸-精氨酸-缬氨酸(YGRKKRRQRRRHSTTRV)

1.主要原料：Cl树脂、氨基酸、DIEA(N,N-二异丙基乙胺)、DIC(N,N-二异丙基碳二亚胺)、HOBT(1-羟基苯并三唑)、DMF(二甲基甲酰胺)、Piperidine(哌啶)、三氟乙酸、乙二硫醇、苯酚、茴香硫醚、甲醇和水。

2.合成思路：

树脂：Cl-Resin

路线：固相Fmoc(9-芴甲氧羰基)

缩合：DIC+HOBT

去保护：Piperidine

仪器：全自动合成仪

3.具体步骤：

a.将第一个氨基酸(V缬氨酸)的-COOH用DIEA连接到Cl-Resin，然后将树脂上未反应完的功能团用甲醇封闭；

b.用DMF洗涤；

c.用Piperidine去除第一个氨基酸中-NH₂的保护基团Fmoc，使-NH₂裸露；

d.用DMF洗涤；

e.将第二个氨基酸(精氨酸)的-COOH用DIC+HOBT活化，然后缩合至第一个氨基酸中的-NH₂上，形成酰胺键；

f.用DMF洗涤；

g.用Pip去除第二个氨基酸中-NH2的保护基团Fmoc，使-NH₂裸露；

h.用DMF洗涤；

i.…重复e-h直到最后一个氨基酸(酪氨酸)的-NH₂裸露；

j.将多肽从树脂上切割，并切除所有氨基酸的侧链保护基团，切割试剂为：三氟乙酸+ 乙二硫醇+苯酚+茴香硫醚+水；

k.将切割液加入乙醚中，使多肽沉淀，离心即得到多肽粗品。

以上步骤中的反应条件均为现有技术中常用条件，能达到每个步骤的目的即可。

4、纯化

1.试剂及仪器：乙腈，甲醇，TFA(三氟乙酸)，纯水，RP-HPLC仪器，C18制备/分析柱。

2.纯化方法：梯度洗脱。

5、产物检测

将所得产物进行质谱检测，结果如附图4质谱图所示，该多肽受电子束冲击后的最强离子流的质荷比为561.45，带有4个质子，所以该多肽的相对分子质量应该是561.45*4-4＝2241.8，与预测值2241.58非常接近，故可认为多肽合成成功。

实施例2

向体外培养20天的小鼠海马神经元的培养基中添加本产品(TAT-PBD)和对照多肽至终浓度为50微克每毫升，一小时后用4％多聚甲醛溶液固定细胞，并进行免疫染色，如附图1所示，可以观察到TAT-PBD处理过的神经元的树突棘数目显著升高。

实施例3

制备野生型小鼠的急性脑切片，并在海马区的CA3-CA1环路进行全细胞电生理记录，在细胞内液中加入TAT-PBD多肽(50毫克每毫升)。结果显示(如附图2所示)，与对照组相比，PBD能显著增加LTP的幅度。

实施例4

按10毫克/千克的剂量向实验小鼠腹腔或尾静脉注射本产品，一小时后通过行为学检测，结果如附图3所示，与对照组相比，处理组小鼠的社交记忆明显提高，并且能在社交记忆缺陷的小鼠模型(Neuroligin1敲除鼠)中观察到挽救(rescue)现象。

SEQUENCE LISTING

<110> 东南大学

<120> 一种神经肽及其合成方法和应用

<130> 2017.02.09

<160> 1

<170> PatentIn version 3.3

<210> 1

<211> 17

<212> PRT

<213> 人工序列

<400> 1

Tyr Gly Arg Lys Lys Arg Arg Gln Arg Arg Arg His Ser Thr Thr Arg

1 5 10 15

Val