专利名称：新的人纺锤素蛋白及其编码序列,及制法和用途的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种新的多核苷酸，由该多核苷酸编码的多肽，这些多核苷酸和多肽的应用，以及所述多核苷酸和所述多肽的生产。更具体地说，本发明的多肽被推断鉴定为纺锤素蛋白(Spindlin，简称Spin)家族中的一个新成员。
纺锤素蛋白是小鼠中发现的一种蛋白，它在卵母细胞与早期胚胎细胞中高表达。最近，有报道表明，其在人的卵母细胞与早期胚胎细胞中也有表达。
纺锤素蛋白基因最早是由Bermseok O.等人于1997年从小鼠中发现，并从小鼠胚胎cDNA文库中克隆得到的(Bermseok Oh.Development 1997，124，493-503)。1998年，HeathP.等人声称从人中也克隆得到了一种纺锤素蛋白的cDNA序列及其所编码的多肽序列(文献尚未发表)。
但在本申请之前，没有公开或发表过其他的与本发明的纺锤素蛋白相同或相似的人纺锤素蛋白或基因。
本发明的一个目的是提供一种新的多核苷酸，该多核苷酸编码神经内分泌蛋白基因家族的一个新成员，本发明新的人纺锤素蛋白基因，被命名为HSPIN基因。
本发明的另一个目的是提供一种新的纺锤素蛋白家族成员，该蛋白被命名为HSPIN蛋白。
本发明的再一个目的是提供一种利用重组技术生产所述的新的人纺锤素蛋白HSPIN的方法。
本发明还涉及这种人纺锤素蛋白HSPIN核酸序列和多肽的应用。
在本发明的一个方面，提供了一种分离出的DNA分子，它包括编码具有人HSPIN蛋白活性的多肽的核苷酸序列，所述的核苷酸序列与SEQ ID NO.3中从核苷酸124-912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严紧条件下与SEQ ID NO.3中从核苷酸124-912位的核苷酸序列杂交。较佳地，所述的序列编码一多肽，该多肽具有SEQ ID NO.4所示的序列。更佳地，该序列具有SEQ ID NO.3中从核苷酸124-912位的核苷酸序列。
在本发明的另一方面，提供了一种分离的人HSPIN蛋白多肽，它包括具有SEQ ID NO.4氨基酸序列的多肽、或其保守性变异多肽、或其活性片段，或其活性衍生物。较佳地，该多肽是具有SEQ ID NO.4序列的多肽。
在本发明的另一方面，提供了一种载体，它含有上述分离出的DNA。
在本发明的另一方面，提供了一种所述载体转化的宿主细胞。
在本发明的另一方面，提供了一种产生具有人HSPIN蛋白活性的多肽的方法，该方法包括(a)将编码具有人HSPIN蛋白活性的多肽的核苷酸序列可操作地连于表达调控序列，形成人HSPIN蛋白表达载体，所述的核苷酸序列与SEQ ID NO.3中从核苷酸124-912位的核苷酸序列有至少70％的同源性；(b)将步骤(a)中的表达载体转入宿主细胞，形成人HSPIN蛋白的重组细胞；(c)在适合表达人HSPIN蛋白多肽的条件下，培养步骤(b)中的重组细胞；(d)分离出具有人HSPIN蛋白活性的多肽。
在本发明的一个具体实施方案中，本发明的分离的多核苷酸全长为934个核苷酸，其详细序列见SEQ ID NO.3，其中开放读框位于124-912位核苷酸。
在本发明中，“分离的”、“纯化的”或“基本纯的”DNA是指，该DNA或片段已从天然状态下位于其两侧的序列中分离出来，还指该DNA或片段已经与天然状态下伴随核酸的组份分开，而且已经与在细胞中伴随其的蛋白质分开。
在本发明中，术语“HSPIN蛋白(或多肽)编码序列”指编码具有人HSPIN蛋白活性的多肽的核苷酸序列，如SEQ ID NO.3中124-912位核苷酸序列及其简并序列。该简并序列是指，位于SEQ ID NO.3序列的编码框124-912位核苷酸中，有一个或多个密码子被编码相同氨基酸的简并密码子所取代后而产生的序列。由于密码子的简并性，所以与SEQ ID NO.3中124-912位核苷酸序列同源性低至约70％的简并序列也能编码出SEQ ID NO.4所述的序列。该术语还包括能在中度严紧条件下，较佳地在高度严紧条件下，与SEQ ID NO.3中从核苷酸124-912位的核苷酸序列杂交的核苷酸序列。此外，该术语还包括与SEQ ID NO.3中从核苷酸124-912位的核苷酸序列的同源性至少70％，较佳地至少80％，更佳地至少90％的核苷酸序列。
该术语还包括能编码具有与人HSPIN相同功能的蛋白的、SEQ ID NO.3中开放阅读框序列的变异形式。这些变异形式包括(但并不限于)若干个(通常为1-90个，较佳地1-60个，更佳地1-20个，最佳地1-10个)核苷酸的缺失、插入和/或取代，以及在5’和/或3’端添加数个(通常为60个以内，较佳地为30个以内，更佳地为10个以内，最佳地为5个以内)核苷酸。
在本发明中，“基本纯的”蛋白质或多肽是指其至少占样品总物质的至少20％，较佳地至少50％，更佳地至少80％，最佳地至少90％(按干重或湿重计)。纯度可以用任何合适的方法进行测量，如用柱层析、PAGE或HPLC法测量多肽的纯度。基本纯的多肽基本上不含天然状态下的伴随其的组分。
在本发明中，术语“人HSPIN蛋白多肽”指具有人HSPIN蛋白活性的SEQ IDNO.4序列的多肽。该术语还包括具有与人纺锤素蛋白相同功能的、SEQ ID NO.4序列的变异形式。这些变异形式包括(但并不限于)若干个(通常为1-50个，较佳地1-30个，更佳地1-20个，最佳地1-10个)氨基酸的缺失、插入和/或取代，以及在C末端和/或N末端添加一个或数个(通常为20个以内，较佳地为10个以内，更佳地为5个以内)氨基酸。例如，在本领域中，用性能相近或相似的氨基酸进行取代时，通常不会改变蛋白质的功能。又比如，在C末端和/或N末端添加一个或数个氨基酸通常也不会改变蛋白质的功能。该术语还包括人HSPIN蛋白的活性片段和活性衍生物。
该多肽的变异形式包括同源序列、保守性变异体、等位变异体、天然突变体、诱导突变体、在高或低的严紧度条件下能与HSPIN DNA杂交的DNA所编码的蛋白、以及利用抗HSPIN多肽的抗血清获得的多肽或蛋白。本发明还提供了其他多肽，如包含HSPIN多肽或其片段的融合蛋白。除了几乎全长的多肽外，本发明还提供了HSPIN多肽的可溶性片段。通常，该片段具有HSPIN多肽序列的至少约10个连续氨基酸，通常至少约30个连续氨基酸，较佳地至少约50个连续氨基酸，更佳地至少约80个连续氨基酸，最佳地至少约100个连续氨基酸。
发明还提供HSPIN蛋白或多肽的类似物。这些类似物与天然HSPIN多肽的差别可以是氨基酸序列上的差异，也可以是不影响序列的修饰形式上的差异，或者兼而有之。这些多肽包括天然或诱导的遗传变异体。诱导变异体可以通过各种技术得到，如通过辐射或暴露于诱变剂而产生随机诱变，还可通过定点诱变法或其他已知分子生物学的技术。类似物还可以包括具有不同于天然L-氨基酸的残基(如D-氨基酸)的类似物，以及具有非天然存在的或合成的氨基酸(如β、γ-氨基酸)的类似物。应理解，本发明的多肽并不限于上述例举的代表性的多肽。
修饰(通常不改变一级结构)形式包括体内或体外的多肽的化学衍生形式如乙酰化或羧基化。修饰还包括糖基化，如那些在多肽的合成和加工中或进一步加工步骤中进行糖基化修饰而产生的多肽。这种修饰可以通过将多肽暴露于进行糖基化的酶(如哺乳动物的糖基化酶或去糖基化酶)而完成。修饰形式还包括具有磷酸化氨基酸残基(如磷酸酪氨酸、磷酸丝氨酸、磷酸苏氨酸)的序列。还包括被修饰从而提高了其抗蛋白水解性能或优化了溶解性能的多肽。
在本发明中，“人HSPIN保守性变异多肽”指与SEQ ID No.4的氨基酸序列相比，有至多10个，较佳地至多8个，更佳地至多5个，最佳地至多3个氨基酸被性质相似或相近的氨基酸所替换而形成多肽。这些保守性变异多肽最好根据表1进行氨基酸替换而产生。
表1
本发明还包括HSPIN多肽编码序列及其片段的反义序列。这种反义序列可用于抑制细胞内HSPIN的表达。
本发明还包括一种可用作探针或引物的核苷酸分子，该分子通常具有HSPIN核苷酸序列的8-100个，较佳地15-50个连续核苷酸。该探针可用于检测样品中是否存在编码HSPIN的核酸分子。
本发明还包括检测HSPIN核苷酸序列的方法，它包括用上述的探针与样品进行杂交，然后检测探针是否发生了结合。较佳地，该样品是PCR扩增后的产物，其中PCR扩增引物对应于HSPIN多肽的编码序列，可位于该编码序列的两侧或中间。引物长度一般为20-50个核苷酸。
在本发明中，可选用本领域已知的各种载体，如市售的载体。比如，选用市售的载体，然后将编码本发明多肽的核苷酸序列可操作地连于表达调控序列，可以形成蛋白表达载体。
如本文所用，“可操作地连于”指这样一种状况，即线性DNA序列的某些部分能够影响同一线性DNA序列其他部分的活性。例如，如果信号肽DNA作为前体表达并参与多肽的分泌，那么信号肽(分泌前导序列)DNA就是可操作地连于多肽DNA；如果启动子控制序列的转录，那么它是可操作地连于编码序列；如果核糖体结合位点被置于能使其翻译的位置时，那么它是可操作地连于编码序列。一般，“可操作地连于”意味着相邻近，而对于分泌前导序列则意味着在阅读框中相邻。
在本发明中，术语“宿主细胞”包括原核细胞和真核细胞。常用的原核宿主细胞的例子包括大肠杆菌、枯草杆菌等。常用的真核宿主细胞包括酵母细胞，昆虫细胞、和哺乳动物细胞。较佳地，该宿主细胞是真核细胞，如CHO细胞、COS细胞等。
另一方面，本发明还包括对人HSPIN DNA或是其片段编码的多肽具有特异性抗体，尤其是单克隆抗体。这里，“特异性”是指抗体能结合于HSPIN基因产物或片段。较佳地，指那些能与HSPIN基因产物或片段结合但不识别和结合于其它非相关抗原分子的抗体。本发明中抗体包括那些能够结合并抑制HSPIN蛋白的分子，也包括那些并不影响HSPIN蛋白功能的抗体。本发明还包括那些能与修饰或未经修饰形式的HSPIN基因产物结合的抗体。
本发明不仅包括完整的单克隆或多克隆抗体，而且还包括具有免疫活性的抗体片段，如Fab′或(Fab)2片段；抗体重链；抗体轻链；遗传工程改造的单链Fv分子(Ladner等人，美国专利No.4,946,778)；或嵌合抗体，如具有鼠抗体结合特异性但仍保留来自人的抗体部分的抗体。
本发明的抗体可以通过本领域内技术人员已知的各种技术进行制备。例如，纯化的HSPIN基因产物或者其具有抗原性的片段，可被施用于动物以诱导多克隆抗体的产生。与之相似的，表达HSPIN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。本发明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 256495.1975Kohler等人.Eur.J.Immunol.6511，1976；Kohler等人，Eur.J.Immunol.6292，1976；Hammerling等人，In Monoclonal Antibodies and T Cell Hybridomas，Elsevier，N.Y.，1981)。本发明的抗体包括能阻断HSPIN功能的抗体以及不影响HSPIN功能的抗体。本发明的各类抗体可以利用HSPIN基因产物的片段或功能区，通过免疫技术获得。这些片段或功能区可以利用重组方法制备或利用多肽合成仪合成。与HSPIN基因产物的未修饰形式结合的抗体，可以用原核细胞(例如E.Coli)中生产的基因产物来免疫动物而产生；与翻译后修饰形式结合的抗体(如糖基化或磷酸化的蛋白或多肽)，可以用真核细胞(例如酵母或昆虫细胞)中产生的基因产物来免疫动物而获得。
本发明的人HSPIN核苷酸全长序列或其片段通常可以用PCR扩增法、重组法或人工合成的方法获得。对于PCR扩增法，可根据本发明所公开的有关核苷酸序列，尤其是开放阅读框序列来设计引物，并用市售的cDNA库或按本领域技术人员已知的常规方法所制备的cDNA库作为模板，扩增而得有关序列。当序列较长时，常常需要进行两次或多次PCR扩增，然后再将各次扩增出的片段按正确次序拼接在一起。
一旦获得了有关的序列，就可以用重组法来大批量地获得有关序列。这通常是将其克隆入载体，再转入细胞，然后通过常规方法从增殖后的宿主细胞中分离得到有关序列。
此外，还可用人工合成的方法来合成有关序列，尤其是片段长度较短时。通常，通过先合成多个小片段，然后再进行连接可获得序列很长的片段。
在本发明的一个实施方案中，本发明的多核苷酸全长为934个核苷酸，其详细序列见SEQ ID NO.3，其中开放读框位于124-912位核苷酸。该多核苷酸是如此获得的，以人脑λgtllcDNA文库(购自Clontech公司)为模板，合成正向引物A15′- GTAAAAGAGACACTTGGATGGTG -3′和反向引物B15′-TTGGCAGAGTTTGTGATGACATC-3′进行PCR，获得934bp的目的片段。测序后得到SEQ ID NO.3的全长cDNA序列。
根据同源比较的结果，本发明的核苷酸序列及其编码的蛋白质序列与不同来源的纺锤素蛋白显示了显著的同源性，因此，这表明它是纺锤素蛋白家族的一个新成员，并且具有纺锤素蛋白家族蛋白的一些重要功能。
研究表明，纺锤素蛋白基因是一在卵母细胞及早期胚胎细胞中编码一个大小为30KDa的蛋白的基因。这一蛋白在胚胎二细胞期以后就开始逐步降解，在胚胎的八细胞期到十六细胞期时检测不到这一蛋白的存在。纺锤素蛋白在从卵母细胞到多潜能的早期胚胎的转型过程中表达异常活跃，这表明其在卯母细胞减数分裂转变成为成熟的配子过程发挥着重要的作用。同时，纺锤素蛋白对这一过程的调节还很可能与其表达量的多少有关(Bermseok O.Development 1997，124，493-503)。
在附图中，
图1为本发明的人HSPIN与小鼠纺锤素蛋白(MSPIN)的氨基酸序列的同源比较图。其中，相同的氨基酸在两个序列之间用“|”标出，相似的氨基酸用“·”标出。相似的氨基酸是A，S，T；D，E；N，Q；R，K；I，L，M，V；F，Y，W。
图2为本发明的人HSPIN与一种已知的人纺锤素蛋白(HSPIN1)的氨基酸序列的同源比较图。其中，相同的氨基酸在两个序列之间用“|”标出，相似的氨基酸用“·”标出。相似的氨基酸是A，S，T；D，E；N，Q；R，K；I，L，M，V；F，Y，W。
图3为本发明的人HSPIN与MSPIN和HSPIN1三种纺锤素蛋白的氨基酸序列的同源比较图。其中，相同的氨基酸在序列下方用“*”标出，相似的氨基酸用“·”标出。
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，例如Sambrook等人，分子克隆实验室手册(New YorkCold Spring HarborLaboratory Press，1989)中所述的条件，或按照制造厂商所建议的条件。
实施例1人HSPIN的cDNA序列的克隆和测定1.引物扩增以人脑λgtllcDNA文库(购自Clontech公司)为模板，用一对寡核苷酸为引物--A15′-GTAAAAGAGACACTTGGATGGTG-3′(SEQ ID NO.1)为正向引物，寡核苷酸B15′-TTGGCAGAGTTTGTGATGACATC-3′(SEQ ID NO.2)为反向引物，进行PCR。PCR条件为93℃4分钟，随之以93℃1分钟、68℃1分钟和72℃1分钟进行35个循环，最后72℃延伸5分钟。电泳检测得到的PCR片断约为0.95kb的目的片段。
2.PCR产物的测序将如上获得的PCR扩增产物与pGEM-T载体(Promega)连接，转化大肠杆菌JM103，用QIAprep Plasmid试剂盒(QIAGEN)提取质粒，用双链嵌套式缺失试剂盒(Pharmacia)对插入片段进行定向系列缺失，然后用PCR对缺失子进行快速鉴定及排序。用SequiTherm EXCELTMDNA测序试剂盒(Epicentre Technologies)对依次截短的缺失子进行测序，最后用电脑软件拼接顺序，获得全长cDNA序列，共934bp，详细序列见SEQ ID NO.3，其中开放读框位于124-912位核苷酸。
根据得到的全长cDNA序列推导出HSPIN的氨基酸序列，共262个氨基酸残基，其氨基酸序列详见SEQ ID NO.4。
实施例2同源比较用HSPIN的全长cDNA序列及其编码蛋白，在Non edundantGenBank+EMBL+DDBJ+PDB数据库及Non-redundant GenBank CDS translations+PDB+SwissProt+Spupdate+PIR数据库中，用BLAST软件进行核酸和蛋白同源检索。结果发现，本发明的人HSPIN与纺锤素蛋白家族的许多成员显示了较高的同源性，如用PCGENE软件分析，它与小鼠的纺锤素蛋白(MSPIN)在蛋白水平上显示了94.6％的同一性和97.1％的相似性；两者除N末端的近20个氨基酸有所不同，其余的氨基酸残基是完全相同的(图1)。本发明的人HSPIN与另一种人的纺锤素蛋白(HSPIN1)在蛋白水平上显示了80.6％的同一性和88.4％的相似性(图2)。
另外，人的纺锤素蛋白SPIN1与小鼠的纺锤素蛋白SPIN在蛋白水平上也有较高的同源性，两者蛋白水平上显示了78％的同一性和86.6％的相似性(请参见图3)。尤其是它们在一些特殊的磷酸化及RNA结合位点上高度保守。其中包括蛋白激酶C磷酸化位点序列DGSK；酪氨酸磷酸化位点序列HIYVY及RNA结合位点序列PSVYFIKF三个高度保守的序列片段。本发明的与之相应的三个序列片段分别为DGSK(SEQ ID NO.4199-202)、HIYVY(SEQ ID NO.4227-231)及PSVYFIKF(SEQ ID NO.4215-222)。所以本发明的HSPIN也属于纺锤素蛋白家族，并且具有纺锤素蛋白家族的相关功能。
研究发现，纺锤素蛋白在哺乳动物的卵母细胞及早期胚胎中表达。其在卵母细胞至多潜能的早期胚胎的转型过程中表达异常活跃，从卵母细胞减数分裂的中期开始表达。在卵母细胞减数分裂至中期，纺锤素蛋白作为促分裂原活性蛋白(MAP)蛋白激酶的底物，在其磷酸化作用下被激活，并与纺锤体结合，促进卯母细胞减数分裂过程的完成。因此，纺锤素蛋白在卵母细胞通过减数分裂转变成为早期胚胎细胞过程中起着重要的作用。(Bermseok Oh.Mol.Reprod.dev.50240-249，1998 & Bermseok Oh.Development 1997，124，493-503)。
另外，小鼠纺锤素基因与Y染色体连锁的精子发生特异性的转录本(Y-linkedspermiogenesis-specific transcript，简称Ssty)基因有较高的同源性，它们在蛋白水平上同一性为54.6％，相似性为60％。并且，它们在蛋白激酶C磷酸化位点、酪氨酸磷酸化位点及RNA结合位点上都是高度保守的。本发明的HSPIN蛋白与Y染色体连锁的精子发生特异性的转录本蛋白在以上三个位点上也是高度保守的。因此，它们之间也许有着相似的功能。Ssty是个多拷贝基因，其表达量的减少直接影响正常配子的形成。这表明纺锤素基因家族的成员对卵母细胞成熟过程的调节或许也与其表达量的多少有关(Bermseok Oh.Development 1997，124，493-503)。
由于，本发明的人HSPIN基因与小鼠及人SPIN基因同属纺锤素蛋白家族的成员，因此，这暗示其也具有与之相关或相似的功能，即在卵母细胞形成成熟的胚胎细胞过程中起着重要的作用。并且其对正常配子形成过程的调节也可能与其表达量的多少有关。
本发明的人HSPIN除了可作为该家族一员用于进一步的功能研究，还可用于与其他蛋白一起产生融合蛋白，比如与免疫球蛋白一起产生融合蛋白。此外，本发明人HSPIN还可以与该家族的其他成员进行融合或交换片段，以产生新的蛋白。例如将本发明人HSPIN的N端与小鼠纺锤素蛋白的N端进行交换，以产生新的活性更高或具有新特性的蛋白。
针对本发明人HSPIN的抗体，用于筛选该家族的其他成员，或者用于亲和纯化相关蛋白(如该家族的其他成员如小鼠的纺锤素蛋白)。
此外，本发明人HSPIN核酸(编码序列或反义序列)可以被引入细胞，以提高人HSPIN的表达水平或者抑制人HSPIN的过度表达。本发明的人HSPIN蛋白或其活性多肽片段可以施用于病人，以治疗或减轻因人HSPIN缺失、无功能或异常而导致的有关病症。此外，还可以用基于本发明的核酸序列或抗体进行有关的诊断或预后判断。
实施例3HSPIN在大肠杆菌中的表达编码HSPIN的cDNA序列(以实施例l中的PCR扩增片段为模板)，用对应于该DNA序列的5′和3′端的PCR寡核苷酸引物，进行扩增，以合成插入片段。
5′寡核苷酸引物序列为5′-GCAGGGATCCATGAAGACCCCATTCGGAAAG-3′(SEQ ID NO.5)，该引物含有BamHI限制性内切酶的酶切位点，接之是由起始密码子开始的HSPIN编码序列的21个核苷酸；3’寡核苷酸引物序列为5’-GACGGTCGACCTAGGATGTTTTCACCAAAT-3’(SEQ ID NO.6)，该引物含有SalI限制性内切酶的酶切位点，一个翻译终止子和HSPIN的编码序列。
限制性内切酶的酶切位点对应于细菌表达载体pQE-9(Qiagen Inc.，Chatsworth，CA)上的限制性内切酶酶切位点，该质粒载体编码抗生素抗性(Ampr)、一个细菌复制起点(ori)、一个IPTG-可调启动子/操纵子(P/O)、一个核糖体结合位点(RBS)、一个6-组氨酸标记物(6-His)以及限制性内切酶克隆位点。
用BamHI和SalI消化pQE-9载体及插入片段，随后将插入片段连接到pQE-9载体并保持开放读框在细菌RBS起始。随后用连接混合物转化购自Qiagen，商品名为M15/rep4的E.coli菌株，M15/rep4含有多拷贝的质粒pREP4，其表达lacI阻遏物并携带卡那霉素抗性(Kanr)。在含有Amp和Kan的LB培养皿上筛选转化子，在补加Amp(100μg/ml)和Kan(25μg/ml)的LB液体培养基中过夜培养(O/N)含所需构建物的阳性转化子克隆。抽提质粒，用PstI酶切鉴定插入片段大小及方向，并测序验证WSB1的cDNA片段已正确插入了载体。
过夜(O/N)培养物以1∶100-1∶250的稀释率稀释，然后接种到大体积培养基中，培养细胞生长至600光密度(OD600)为0.4-0.6时，加入IPTG(“异丙基硫代-β-D-半乳糖苷”)至终浓度为1mM。通过使lacI阻遏物失活，IPTG诱导启动P/O导致基因表达水平提高。继续培养细胞3-4小时，随后离心(6000×g，20分钟)。超声裂解包涵体，收集细胞并将细胞沉淀溶于6M的盐酸胍中。澄清后，通过在能使含6-His标记物蛋白紧密结合的条件下，用镍-螯合柱层析从溶液中纯化溶解的HSPIN。用6M盐酸胍(pH5.0)从柱中洗脱HSPIN。可用几种方法从盐酸胍中变性沉淀蛋白。首先，使用透析步骤除去盐酸胍，或者从镍-螯合柱中分离出的纯化蛋白可以结合到第二个柱中，该柱中具有递减的线性盐酸胍梯度。在结合到该柱时蛋白质变性，随后用盐酸胍(pH5.0)洗脱。最后，将可溶的蛋白质用PBS进行透析，然后将蛋白质保存在终浓度为10％(w/v)甘油的贮存液中。
用12％的SDS-PAGE胶进行电泳，鉴定表达蛋白的分子量大小约为30KDa。
此外，用常规方法对表达蛋白的N端和C端各10个氨基酸长度的氨基酸进行测序，发现与SEQ ID NO.4的序列一致。
实施例4HSPIN在真核细胞(CHO细胞株)中的表达在该实施例中，将编码HSPIN的cDNA序列(以实施例1中的PCR扩增片段为模板)用对应于该DNA序列的5′和3′端的PCR寡核苷酸引物，进行扩增，以合成插入片段。
PCR反应中使用的5′寡核苷酸引物序列为5′-GCAGGAGCTCATGAAGACCCCATTCGGAAAG-3′(SEQ ID NO.7)，该引物含有SacI限制性内切酶的酶切位点，接之是由起始密码子开始的HSPIN编码序列的21个核苷酸；3′端引物序列为5’-GACGGGATCCCTAGGATGTTTTCACCAAAT-3’(SEQ ID NO.8)该引物含有BamHI限制性内切酶的酶切位点、一个翻译终止子和HSPIN的编码序列。
引物上的限制性内切酶的酶切位点对应于CHO细胞表达载体pcDNA3上的限制性内切酶酶切位点，该质粒载体编码抗生素抗性(Ampr和Neor)、一个噬菌体复制起点(f1 ori)、一个病毒复制起点(SV40 ori)、一个T7启动子、一个病毒启动子(P-CMV)、一个Sp6启动子、一个SV40启动子、一个SV40加尾信号和相应的polyA顺序、一个BGH加尾信号和相应的polyA顺序。
用SacI、BamHI消化pcDNA3载体及插入片段，随后将插入片段连接到pcDNA3载体。随后用连接混合物转化E.coli DH5α菌株。在含有Amp的LB培养皿上筛选转化子，在补加Amp(100μg/ml)的LB液体培养基中过夜培养(O/N)含所需构建物的克隆。抽提质粒，用PstI酶切鉴定插入片段大小及方向，并测序验证WSB1的cDNA片段已正确插入了载体。
质粒转染是采用脂转染法，用Lipofectin试剂盒(GiBco Life)进行的。转染48小时后，经2-3周的持续G418加压筛选，收集细胞及细胞上清测定表达蛋白酶活力。去G418，连续传代培养；对混合克隆细胞极限稀释，选择具有较高蛋白活性的细胞亚克隆。按常规方法大量培养上述阳性亚克隆。48小时后，开始收集细胞及上清，用超声裂解方法破碎细胞。以含0.05％Triton的50mMTris·HCl(pH7.6)溶液为平衡液及洗脱液，用经预平衡的Superdex G-75柱收集上述蛋白的活性峰。再用50mM Tris·HCl(pH8.0)平衡的DEAE-Sepharose柱，以含0-1M NaCl的50mM Tris·HCl(pH8.0)溶液为洗脱液进行梯度洗脱，收集上述蛋白的活性峰。然后以PBS(pH7.4)为透析液对表达蛋白溶液进行透析。最后冻干保存。
用12％的SDS-PAGE胶进行电泳，鉴定表达蛋白的分子量大小约为30KDa。
此外，用常规方法对表达蛋白的N端和C端各10个氨基酸长度的氨基酸进行测序，发现与SEQ ID NO.4的序列一致。
实施例5制备抗体将实施例3和4获得的重组蛋白用来免疫动物以产生抗体，具体程序如下。重组分子用层析法进行分离后备用。也可用SDS-PAGE凝胶电泳法进行分离，将电泳条带从凝胶中切下，并用等体积的完全Freund’s佐剂乳化。用50-100μg/0.2ml乳化过的蛋白，对小鼠进行腹膜内注射。14天后，用非完全Freund’s佐剂乳化的同样抗原对小鼠以50-100μg/0.2ml的剂量进行腹膜内注射以加强免疫。每隔14天进行一次加强免疫，至少进行三次。获得的抗血清的特异反应活性用它在体外沉淀HSPIN基因翻译产物的能力加以评估。结果发现，抗体可特异性地与本发明蛋白发生沉淀。
在本发明提及的所有文献都在本申请中引用作为参考，就如同每一篇文献被单独引用作为参考那样。此外应理解，在阅读了本发明的上述讲授内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
序列表(1)一般信息(i)申请人复旦大学(ii)发明名称新的人纺锤素蛋白及其编码序列，及制法和用途(iii)序列数目8(2)SEQ ID NO.1的信息(i)序列特征(A)长度23碱基(B)类型核酸(C)链性单链(D)拓扑结构线性(ii)分子类型寡核苷酸(xi)序列描述SEQ ID NO.1GTAAAAGAGA CACTTGGATG GTG 23(2)SEQ ID NO.2的信息(i)序列特征(A)长度23碱基(B)类型核酸(C)链性单链(D)拓扑结构线性(ii)分子类型寡核苷酸(xi)序列描述SEQ ID NO2TTGGCAGAGT TTGTGATGAC ATC 23(2)SEQ ID NO.3的信息(i)序列特征
(A)长度934bp(B)类型核酸(C)链性单链(D)拓扑结构线性(ii)分子类型cDNA(xi)序列描述SEQ ID NO.3GTAAAAGAGA CACTTGGATG GTGGATTAAC CAGAACACTA ACATTCTGTG AAAAGTTTCA 60AATTGGAGAA TATTGAATTT TCACCCTAGT CCAGCAGCTC CGCTGTCACT TAAATACAGA 120TGAATGAAGA CCCCATTCGG AAAGACACCT GGCCAGCGGT CCAGAGCTGA TGCAGGCCAT 180GCTGGAGTAT CTGCCAACAT GATGAAGAAG AGGACATCCC ACAAAAAACA TCGGAGCAGT 240GTGGGTCCGA GCAAACCTGT TTCCCAGCCC CGGCGGAACA TCGTAGGCTG CAGGATTCAG 300CATGGGTGGA AAGAGGGGAA TGGCCCTGTT ACCCAGTGGA AAGGAACCGT TCTGGACCAG 360GTGCCTGTAA ATCCTTCTTT GTATCTTATA AAATACGATG GATTTGACTG TGTTTATGGA 420CTAGAACTTA ATAAAGATGA AAGAGTTTCT GCGCTTGAAG TCCTCCCTGA TAGAGTTGCG 480ACATCTCGAA TCAGCGATGC ACACTTGGCA GACACAATGA TTGGCAAAGC AGTGGAACAT 540ATGTTTGAGA CAGAGGATGG TTCTAAAGAT GAGTGGAGGG GAATGGTCTT AGCACGTGCA 600CCTGTCATGA ACACATGGTT TTACATTACC TATGAGAAAG ACCCTGTCTT GTACATGTAC 660CAACTCTTAG ATGATTACAA AGAAGGCGAC CTTCGCATTA TGCCTGATTC CAATGATTCA 720CCTCCAGCAG AAAGGGAACC AGGAGAAGTT GTGGACAGCC TGGTAGGCAA ACAAGTGGAA 780TATGCCAAAG AAGATGGCTC GAAAAGGACT GGCATGGTCA TTCATCAAGT AGAAGCCAAG 840CCCTCCGTCT ATTTCATCAA GTTTGATGAT GATTTCCATA TTTATGTCTA CGATTTGGTG 900AAAACATCCT AGATGTCATC ACAAACTCTG CCAA934(2)SEQ ID NO.4的信息(i)序列特征(A)长度262个氨基酸(B)类型氨基酸(D)拓扑结构线性(ii)分子类型多肽(xi)序列描述SEQ ID NO.4Met Lys Thr Pro Phe Gly Lys Thr Pro Gly Gln Arg Ser Arg Ala 15Asp Ala Gly His Ala Gly Val Ser Ala Asn Met Met Lys Lys Arg 30Thr Ser His Lys Lys His Arg Ser Ser Val Gly Pro Ser Lys Pro 45Val Ser Gln Pro Arg Arg Asn Ile Val Gly Cys Arg Ile Gln His 60Gly Trp Lys Glu Gly Asn Gly Pro Val Thr Gln Trp Lys Gly Thr 75Val Leu Asp Gln Val Pro Val Asn Pro Ser Leu Tyr Leu Ile Lys 90Tyr Asp Gly Phe Asp Cys Val Tyr Gly Leu Glu Leu Asn Lys Asp 105Glu Arg Val Ser Ala Leu Glu Val Leu Pro Asp Arg Val Ala Thr 120Ser Arg Ile Ser Asp Ala His Leu Ala Asp Thr Met Ile Gly Lys 135Ala Val Glu His Met Phe Glu Thr Glu Asp Gly Ser Lys Asp Glu 150Trp Arg Gly Met Val Leu Ala Arg Ala Pro Val Met Asn Thr Trp 165Phe Tyr Ile Thr Tyr Glu Lys Asp Pro Val Leu Tyr Met Tyr Gln 180Leu Leu Asp Asp Tyr Lys Glu Gly Asp Leu Arg Ile Met Pro Asp 195Ser Asn Asp Ser Pro Pro Ala Glu Arg Glu Pro Gly Glu Val Val 210Asp Ser Leu Val Gly Lys Gln Val Glu Tyr Ala Lys Glu Asp Gly 225Ser Lys Arg Thr Gly Met Val Ile His Gln Val Glu Ala Lys Pro 240Ser Val Tyr Phe Ile Lys Phe Asp Asp Asp Phe His Ile Tyr Val 255Tyr Asp Leu Val Lys Thr Ser 262(2)SEQ ID NO.5的信息(i)序列特征(A)长度31碱基(B)类型核酸(C)链性单链(D)拓扑结构线性(ii)分子类型寡核苷酸(xi)序列描述SEQ ID NO.5GCAGGGATCC ATGAAGACCC CATTCGGAAA G 31(2)SEQ ID NO.6的信息(i)序列特征(A)长度30碱基
(B)类型核酸(C)链性单链(D)拓扑结构线性(ii)分子类型寡核苷酸(xi)序列描述SEQ ID NO.6GACGGTCGAC CTAGGATGTT TTCACCAAAT 30(2)SEQ ID NO.7的信息(i)序列特征(A)长度31碱基(B)类型核酸(C)链性单链(D)拓扑结构线性(ii)分子类型寡核苷酸(xi)序列描述SEQ ID NO.7GCAGGAGCTC ATGAAGACCC CATTCGGAAA G31(2)SEQ ID NO.8的信息(i)序列特征(A)长度30碱基(B)类型核酸(C)链性单链(D)拓扑结构线性(ii)分子类型寡核苷酸(xi)序列描述SEQ ID NO.8GACGGGATCC CTAGGATGTT TTCACCAAAT 30
权利要求
1.一种分离出的DNA分子，其特征在于，它包括编码具有人HSPIN蛋白活性的多肽的核苷酸序列，所述的核苷酸序列与SEQ ID NO.3中从核苷酸124-912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严紧条件下与SEQ ID NO.3中从核苷酸124-912位的核苷酸序列杂交。
2.如权利要求1所述的DNA分子，其特征在于，所述的序列编码一多肽，该多肽具有SEQ ID NO.4所示的序列。
3.如权利要求1所述的DNA分子，其特征在于，该序列具有SEQ ID NO.3中从核苷酸124-912位的核苷酸序列。
4.一种分离的人HSPIN蛋白多肽，其特征在于，它包括具有SEQ ID NO.4氨基酸序列的多肽、或其保守性变异多肽、或其活性片段，或其活性衍生物。
5.如权利要求4所述的多肽，其特征在于，该多肽是具有SEQ ID NO.4序列的多肽。
6.一种载体，其特征在于，它含有权利要求1所述的DNA。
7.一种用权利要求6所述载体转化的宿主细胞。
8.如权利要求7所述的宿主细胞，其特征在于，该细胞是大肠杆菌。
9.如权利要求7所述的宿主细胞，其特征在于，该细胞是真核细胞。
10.一种产生具有人HSPIN蛋白活性的多肽的方法，其特征在于，该方法包括(a)将编码具有人HSPIN蛋白活性的多肽的核苷酸序列可操作地连于表达调控序列，形成人HSPIN蛋白表达载体，所述的核苷酸序列与SEQ ID NO.3中从核苷酸124-912位的核苷酸序列有至少70％的同源性；(b)将步骤(a)中的表达载体转入宿主细胞，形成人HSPIN蛋白的重组细胞；(c)在适合表达人HSPIN蛋白多肽的条件下，培养步骤(b)中的重组细胞；(d)分离出具有人HSPIN蛋白活性的多肽。
11.如权利要求10所述的方法，其特征在于，该序列为SEQ ID NO.3中从核苷酸124-912位。
12.一种能与权利要求4所述的人HSPIN蛋白多肽特异性结合的抗体。
13.一种核苷酸分子，其特征在于，它是权利要求1所述DNA分子的反义序列。
14.一种探针分子，其特征在于，它含有权利要求1所述的DNA分子中约8-100个连续核苷酸。
全文摘要
本发明提供了纺锤素蛋白家族的一个新成员HSPIN。具体地,本发明提供了该新纺锤素蛋白的cDNA编码序列、该序列编码的多肽,以及利用重组技术生产所述的新的人纺锤素蛋白的方法。本发明还提供了这种新人纺锤素蛋白和核酸序列的应用。
文档编号C12N15/12GK1261102SQ9812593
公开日2000年7月26日 申请日期1998年12月22日 优先权日1998年12月22日
发明者余龙, 张宏来, 屠强, 赵勇, 傅强 申请人:复旦大学