一种赖氨酸单甲基化衍生化修饰的抗体及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本领域涉及抗原设计、抗原制备以及利用抗原产生抗体的领域，具体而言，本发明 涉及人工合成的一种新型的修饰性单甲基化赖氨酸以及修饰性单甲基化赖氨酸衍生化多 肽，以及利用用该修饰性单甲基化赖氨酸，以及修饰性单甲基化赖氨酸衍生化多肽作为抗 原产生一种全新的抗体，该抗体可用于识别与富集赖氨酸单甲基化多肽发生体外衍生化后 的修饰性多肽，本发明还涉及所述抗体的制备方法。
【背景技术】
[0002] 蛋白或多肽的修饰是生物体内自然存在的一种现象，主要是构成多肽或蛋白的氨 基酸的残基被一些基团修饰，然后调控生物体内一系列生命活动。通常修饰可以是甲基化、 乙酰化、磷酸化修饰等。作为重要的赖氨酸甲基化修饰，修饰的类型分为单甲基化，二甲基 化或三甲基化修饰（ChengX，ZhangX.MutatRes(2007)).。如何有效的检测体内是否存在 甲基化修饰，特别是单甲基化修饰，可以为有效检测一些重要的疾病提供一种新的方法。因 为，一些自然发生的甲基化修饰，例如单甲基化修饰异常，会导致一些严重疾病的产生，例 如癌症等。（YutakaKondo等人，MolCellBiol.23(l):206 _ 215(2003)，BerdascoΜ等 人，ProcNatlAcadSci, 106:21830-21835(2009))。
[0003] 赖氨酸甲基化修饰是蛋白质修饰的一种常见方式。通常情况下，蛋白质 修饰的检测需要有特异性识别该修饰的抗体，如蛋白质赖氨酸乙酰化修饰可由赖 氨酸乙醜化泛抗体识别（1(〇112&1^(168，1'.〇611，128,693 - 705(2007)，136找61'，3· L.Nature，447, 407 - 412 (2007)。赖氨酸甲基化修饰按甲基基团在赖氨酸上的结合形式包 括单甲基化、二甲基化与三甲基化三种形式。相应地，高灵敏度、高特异性赖氨酸单甲基 化、二甲基化与三甲基化抗体的开发是检测蛋白质赖氨酸甲基化修饰的前提。（Barski，A. 等人，Celll29, 823 - 837 (2007) ·Rea,S.等人，Nature406, 593 - 599 (2000))。目前，虽然 已有成功开发的赖氨酸二甲基化与三甲基化抗体用于赖氨酸二甲基化或三甲基化修饰的 检测，然而并没有成功开发的赖氨酸单甲基化修饰的抗体用于赖氨酸单甲基化修饰的检测 (2191&]11^31^等人，？1'(^6〇1116 3(^611〇6，第6卷，（1)6:2(2008))。由于赖氨酸单甲基化修 饰的基团很小，仅有15Da的分子量，极难产生高的免疫反应，此外单甲基基团的有机属性 (organic)进一步削弱赖氨酸残基的免疫原性。这些内在的属性导致直接以赖氨酸单甲基 化基团作为免疫原或赖氨酸单甲基化修饰多肽作为免疫原的抗体开发存在巨大的困难。
[0004] 因此，有必要开发一种全新的抗体用于检测赖氨酸单甲基化修饰。
【发明内容】
[0005] 本发明涉及人工合成的修饰性单甲基化赖氨酸，以及修饰性单甲基化赖氨酸衍生 化多肽，利用修饰性单甲基化赖氨酸，以及修饰性单甲基化赖氨酸衍生化多肽作为抗原产 生的抗体可用于识别与富集赖氨酸单甲基化多肽发生体外衍生化后的修饰性多肽，从而起 到检测赖氨酸单甲基化修饰多肽与修饰底物的作用。
[0006] -方面，本发明提供一种修饰性单甲基化赖氨酸，所述修饰性单甲基化赖氨酸具 有如下结构式：
[0007]
[0008] 在一些优选的方式中，其中，R为修饰基团，1)R为 其中，R1为烷基（修饰 J 基团碳原子数小于6个）或者芳香基（修饰基团碳原子数小于8个）；或者，2)R为磺酰基
其中R2为烷基（修饰基团碳原子数小于6个）或者芳香基（修饰基团碳原子数小 于8个）。优先地，R为乙酰基
更优先地，
[0009] 另一方面，本发明还提供一种修饰性单甲基化赖氨酸衍生化多肽。所述修饰性单 甲基化赖氨酸衍生化多肽的序列为CXnGGK*GGXn，其中X为19中常见氨基酸中除半胱氨酸 之外的任意一氨基酸，η为1-20 ;其中，，K*的结构如下：
[0010]
[0011] 在一些优选的方式中，其中，R为修饰基团，1)R
其中，R1为烷基（修饰 基团碳原子数小于6个）或者芳香基（修饰基团碳原子数小于8个）；或者，2)R为磺酰基
^其中R2为烷基（修饰基团碳原子数小于6个）或者芳香基（修饰基团碳原子数小 于8个）。优先地，R为乙酰基
更优先地，
[0012] 优先地，该多肽序列为CEGRGDSGGGK*GGSG，其中K*选自甲基丙酰化、甲基乙酰化 或甲基丁酰化修饰性赖氨酸，在一些优选的实施例中，K*为甲基丙酰化赖氨酸。
[0013] 又一方面，本发明提供一种抗原。抗原由上述修饰性单甲基化赖氨酸或者修饰性 单甲基化赖氨酸衍生化多肽与含有活化基团的载体蛋白偶联而成，所述载体蛋白包括但不 限于血蓝蛋白（KLH)、牛血红蛋白、牛血清蛋白（BSA)或卵清蛋白（OVA)等。
[0014] 优先地，与载体蛋白活化基团偶联的修饰性单甲基化赖氨酸为丙酰化单甲基化赖 氨酸。
[0015] 优选的，与载体蛋白活化基团偶联的修饰性单甲基化赖氨酸衍生化多肽为单甲 基丙酰化赖氨酸多肽，多肽的序列为CXnGGK*GGXn，其中X为19中常见氨基酸中除半胱氨 酸之外的任意一氨基酸，η为1-20, ；K*为单甲基丙酰化赖氨酸。优先地，该多肽序列为 CEGRGDSGGGK*GGSG，其中Κ*为甲基丙酰化赖氨酸。
[0016] 又一方面，本发明提供一种抗体。该抗体由上述的抗原免疫动物制备而成。与载体 蛋白活化基团偶联的修饰性单甲基化赖氨酸为抗原免疫兔子可制备多克隆抗体，优先地， 载体蛋白活化基团与单甲基丙酰化赖氨酸为抗原免疫兔子制备获得多克隆抗体。与载体蛋 白活化基团偶联的修饰性单甲基化赖氨酸衍生化多肽为抗原免疫小鼠可制备单克隆抗体。 与载体蛋白活化基团偶联的多肽的序列为CXnGGK*GGXn，其中X为19中常见氨基酸中除半 胱氨酸之外的任意一氨基酸，η为1-20,为氨基酸残基的数目；K*为单甲基丙酰化赖氨酸。 优先地，载体蛋白活化基团偶联的多肽序列为CEGRGDSGGGK*GGSG，其中Κ*为甲基丙酰化赖 氨酸。
[0017] 由本发明提供的抗体能够特异结合一种多肽，该多肽包括一个或一个以上修饰性 单甲基赖氨酸，其结构如下：
[0018]
[0019] 在一些优选的方式中，其中，R为修饰基团，1)R为
其中，R1为烷基（修饰 基团碳原子数小于6个）或者芳香基（修饰基团碳原子数小于8个）；或者，2)R为磺酰基
其中R2为烷基（修饰基团碳原子数小于6个）或者芳香基（修饰基团碳原子数小 于8个）。优先地，R为乙酰基
更优先地，
[0020] 除了免疫动物获得具备上述特性的抗体外，根据抗体开发的原理，该抗体还可以 通过修饰性单甲基赖氨酸或修饰性单甲基化赖氨酸衍生化多肽从噬菌体展示库、酵母展示 库、细菌展示库以及核糖体展示库中筛选制备而成。优先地，修饰性单甲基赖氨酸为单甲基 丙酰化赖氨酸，修饰性单甲基化赖氨酸衍生化多肽序列为CXnGGK*GGXn，其中X为19中常见 氨基酸中除半胱氨酸之外的任意一氨基酸，η为1-20,为氨基酸残基的数目；K*为单甲基丙 酰化赖氨酸。优先地，该多肽序列为CEGRGDSGGGK*GGSG，其中Κ*为甲基丙酰化赖氨酸。
[0021] 本发明的有益效果
[0022] 本发明提供一种人工合成的修饰性单甲基化赖氨酸及修饰性单甲基化赖氨酸衍 生化多肽，利用该修饰性单甲基化赖氨酸及修饰性单甲基化赖氨酸衍生化多肽作为抗原， 经过免疫动物可制备一种特异性抗体，的抗体可用于识别与富集赖氨酸单甲基化多肽发生 体外衍生化后的修饰性多肽，从而起到检测赖氨酸单甲基化修饰多肽与修饰底物的作用。
[0023] 细胞杂交株保藏说明
[0024] 保藏中心名称：中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，保藏号为CGMCC N0. 9109的PMT-001细胞株，分类名：鼠源杂交瘤细胞，保藏地址：北京市朝阳区北辰西路1 号院3号中国科学院微生物研究所。
【附图说明】
[0025] 图1所示为斑点印迹实验检测赖氨酸单基丙酰化兔源多克隆抗体特异性。每一斑 点印迹所对应的上样量为20纳克。1 :赖氨酸甲基丙酰化多肽库；2 :赖氨酸甲基丙酰化GG 多肽；3 :甲基丙酰化赖氨酸小分子化合物；4 :KLH偶联的甲基丙酰化赖氨酸小分子化合物； 5 :赖氨酸丙酰化多肽库；6 :赖氨酸丙酰化GG多肽；7 :赖氨酸甲基乙酰化多肽库；8 :赖氨酸 甲基乙酰化GG多肽；9 :赖氨酸甲基丁酰化多肽库；10 :赖氨酸甲基丁酰化GG多肽；11 :未 修饰的赖氨酸多肽库；12 :未修饰的赖氨酸GG多肽；13 :KLH。
[0026] 图2所示为斑点印迹实验检测赖氨酸甲基丙酰化兔源多克隆抗体特异性。每一斑 点印迹所对应的上样量如图左标记所示。1 :赖氨酸甲基丙酰化多肽库；2 :赖氨酸丙酰化多 肽库；3 :赖氨酸丁酰化多肽库；4 :赖氨酸单甲基化多肽库；5 :赖氨酸二甲基化多肽库；6 : 赖氨酸三甲基化多肽库。
[0027] 图3所示为竞争ELISA实验检测赖氨酸甲基丙酰化兔源多克隆抗体特异性。实验 中所用多肽序列见表1及表2。
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