一种具有鸢尾素结构域类似功能的蛋白、包含该蛋白的组合物及其用图
【技术领域】
[0001] 本发明设及一种多功能蛋白，具体设及一种具有葺尾素结构域类似功能的蛋白、 包含该蛋白的组合物及其应用。
【背景技术】
[000引葺尾素（irisin)是一种由Bostrom和同事在2012年分离获得的含有112个氨基 酸残基的蛋白，其分子量约为12kDa。Bostrom声明葺尾素是一种糖蛋白，且生理活性状态 受不同程度糖基化的影响。葺尾素是人体肌肉组织中一种未知蛋白酶切割III型纤连蛋白域 蛋白5 (FND巧）的产物。FND巧则是2002年发现的一种体内蛋白，鼠源FND巧含有S部分； 29个氨基酸残基组成的信号肤；94个氨基酸残基的III型纤连蛋白域和一个C末端。跨膜的 FND巧比游离FND巧略大，约为32kDa。葺尾素即为FND巧的C末端切割产物，该产物在哺 乳动物体内高度保守。
[000引葺尾素的切割释放与表皮生长因子巧GF)、转化生长因子a(TG巧等跨膜多肤的 切割释放过程类似。FND巧的表达受到过氧化物酶体增殖激活因子y(PPARy)和辅助激活因 子a(PGC1a)的刺激而增加。肌肉细胞中合成五种与PGC1a相关的分泌型因子，即FND巧、 比-15、￥66。0、1^'31和1'加?4。而？6(：10参与调控生物转录过程中的能量代谢^及线粒体 内的氧化代谢与能量产生。研究发现，锻炼后的肌肉分泌PGC-la，该蛋白调控的下游因子 剪切和修饰FND巧形成葺尾素。
[0004] 肥胖，已成为现代公共卫生问题。肥胖主要由于体内白色脂肪累积造成，哺乳动物 体内的白色脂肪组织储存了绝大多数脂肪酸和=酷甘油，而且几乎没有线粒体结构。白色 脂肪组织还参与了膜岛素耐受的进程发展。除了储积脂肪，白色脂肪组织还合成并分泌一 些小分子物质，例如瘦素（leptin)、饥饿素（曲relin)、新脂肪因子NUCB2/nesfatin-l、和 葺尾素（irisin),是体内主要的内分泌器官之一。美国哈佛大学医学院细胞生物学教授布 鲁斯?施皮格尔曼W不常运动的老鼠为实验对象，该些老鼠体重超重同时有糖尿病前期症 状，施皮格尔曼发现，该些老鼠接受葺尾素注射后，体内白色脂肪向栋色脂肪转化的基因如 E10V13、Cox7a和Otopl等被激活。转化后的栋色脂肪组织通过快速消耗葡萄糖和脂防散 发热量，并进一步消耗存储的白色脂肪。与白色脂肪组织相比，栋色脂肪组织中含有大量的 脂粒和线粒体，特异性的在能量消耗过程中发挥作用。褐色脂肪组织内的线粒体内膜上含 有一种称为解偶联蛋白-UUCP-1)的蛋白，该些蛋白可W将质子从内膜空间累送到线粒体 基质中。当UCP-1被激活，线粒体内的代谢反应将不再产生ATP，而是直接产生热量。研究 显示，20nMFND巧即可W使得UCP1的mRNA表达水平提高7-1500倍。葺尾素在男性体内 平均水平为353. 1 + 18. 6ng/mU女性体内平均水平为267. 6±12ng/mU而在肥胖症患者体 内的葺尾素平均水平为198. 4 + 7. 8ng/血。因此葺尾素也被认为是身体脂肪含量的指示标 记。
[0005] 葺尾素的效力不止于此，它还能提高高脂饮食老鼠的葡萄糖耐受能力。注射葺尾 素后，老鼠的血糖和膜岛素水平得到改善，该能阻止糖尿病发作，且注射葺尾素未出现任何 副作用。
[0006] 葺尾素还可W强化屯、脏和免疫功能，例如产生抗炎效果。并通过营养因子改善神 经元功能与结构，在老年性和器质性神经功能退化过程中发挥维持功能的功效。
[0007] 另外，衰老过程与营养平衡密切相关，温和的能量（卡路里）摄入限制已被证明能 够延长哺乳动物寿命。2014年最新研究显示葺尾素在体内可W发挥与能量摄入限制相似的 功效，即通过增加能量消耗，减少体内白色脂肪组织的能量积累，同时减缓端粒缩短速度， 从而减缓肌体衰老。
[000引总体而言，当前研究认为葺尾素在治疗肥胖症、改善神经元功能与结构、增强记忆 和减缓衰老方面都具有良好的应用前景。但目前，国内外尚未有重组葺尾素或其功能结构 类似物作为体内高效葺尾素补充剂的应用。
【发明内容】
[0009] 为了获得一种高效且具有获得方便、分子量小，易于通过注射、口服和皮下渗透吸 收优势的葺尾素补充剂，本发明人对葺尾素及其前体III型纤连蛋白域蛋白5的关键保守功 能域进行了深入研究，最终设计出了一种具有葺尾素结构域类似功能的蛋白，实现了体外 葺尾素的高效补充。
[0010] 为实现上述目的，所采取的技术方案：一种具有葺尾素结构域类似功能的蛋白，所 述蛋白的氨基酸序列如SEQIDNO: 1所示。本发明人进行了深入研究W制备具有葺尾素结 构域类似功能的蛋白，并且己经选择出一种显现出较高活性和稳定性的对象，所述蛋白氨 基酸序列为MLRFI犯VNTTTRSCALWDLE邸TEYIVHVQAISIQGQSPASEPVLFKTPREAEKMASKN邸EVTM KE(SEQIDNO. 1)，在本发明中由SEQIDNO. 1所示序列组成的蛋白称为人葺尾素A。本发 明人将人葺尾素A在化iProt数据库中进行对比捜索，未发现有功能相同的同类蛋白。本 发明人利用分析程序，按照本领域技术的默认参数对人葺尾素A与葺尾素的同源性进行序 列比对分析，结果得出人葺尾素A与葺尾素功能保守结构域序列类似。
[0011] 一种具有葺尾素结构域类似功能的蛋白，所述蛋白为上述所述氨基酸序列经过修 饰所得到的功能等同的蛋白衍生物。
[0012] 一种用于预防或治疗由于葺尾素缺乏而引起的疾病或状态的组合物，所述组合物 包含上述所述的具有葺尾素结构域类似功能的蛋白。在本发明中，术语"葺尾素缺乏而引起 的疾病或状态"是指由于体内葺尾素不足或天然缺乏引起的相关的信号通路的改变而导致 的生理反应。优选地，可W将本发明的蛋白或组合物预防或治疗功效的活性描述为：减少 脂肪。
[0013] 优选地，所述组合物包含：
[0014] (la)药用有效量的上述所述的具有葺尾素结构域类似功能的蛋白；和
[0015] (化）药学上可接受载体。
[0016] 本文所用术语"药用有效量"是指足W显示出并实现本发明的蛋白效能和活性的 量。
[0017] 本发明的药物组合物内含有的药学上可接受的载体，其通常用在制药配方中，但 不限于此，包括乳糖、右旋糖、庶糖、山梨醇、甘露醇、淀粉等。根据本发明所述的药物组合物 可w另外包含润滑剂、湿润剂、增甜剂、增香剂、乳化剂、悬浮剂和防腐剂等物质。根据本领 域技术人员已知的常规技术，可W与如上所述的药学上可接受的载体和/或赋形剂一起配 审IJ，根据本发明所述的药物组合物，最终提供几种形式的单剂量型和多剂量型。
[0018] 优选地，所述组合物包含：
[0019] (2a)保健有效量的的上述所述的具有葺尾素结构域类似功能的蛋白；和
[0020] (2b)保健品可用的载体。
[0021] 优选地，所述组合物包含：
[0022] (3a)美容有效量的的上述所述的具有葺尾素结构域类似功能的蛋白；和
[0023] (3b)化妆品可用的载体。
[0024] 本文所用术语"美容有效量"是指足W实现W上所述的改善皮肤状态的功效的量。
[0025] 可W将本发明的化妆品组合物制成很多种形式，例如，包括溶液、混悬液、乳状液、 膏、油膏、凝胶、霜、洗剂、粉、肥皂、含表面活性剂的清洁剂、油、粉底、乳状液粉底、蜡状粉底 和喷雾剂。具体而言，可W将本发明的化妆品组合物制成W下形式；营养液、营养霜、按摩 霜、精华素、眼霜等。
[0026] 本发明还提供了一种上述所述的蛋白在制备预防或治疗肥胖症的药物或保健品 中的用途。
[0027] 在制备预防或治疗肥胖症的药物或保健品中的用途，其作用机理；本发