Ell作为e3泛素连接酶的应用
【技术领域】
[0001] 本发明涉及生物技术领域，尤其涉及一种ELL作为E3泛素连接酶的应用。
【背景技术】
[0002] ELL的基因产物首先被鉴定出来的是与MLL基因在急性髓性白血病(AML) (Thirman 等人1994)的易位融合部分(MLL-ELL)。进一步的生化研究发现:ELL是一转录延伸因子。在 体外实验中（In vitro)，它可以增加 RNA聚合酶II的转录延伸活性。后来的在体研究（In ￥；^〇)揭示出它与基因转录活性位点相关联^18 861^6作等人2002,511；[131：1€31(1等人 1996) ALL是两个不同的延伸复合体的一部分，即超级延伸复合体（SEC)和小延伸复合体 (LEC)(Hu等人2013，Luo等人2012，Smith和Shilatifard 2013)。作为正转录延伸因子（P-TEFb)中最活跃的形式之一，超级延伸复合体(SEC)执行几项重要功能，例如:HSP70诱导热 休克、发育基因响应环境胁迫(Lin等人2010，Lin等人2011)，MLL-AFF1-转化细胞中的Η0Χ基 因失调(Lin等人2010)，以及HIV的转录激活(He等人2010,Sobhian等人2010)。小延伸复合 体(LEC)在snRNA基因转录的启始和延伸阶段调节小核RNA(sma 11 nuc 1 ear RNA)的转录及 功能（Hu等人2013，Smith等人2011)。
[0003] ELL在哺乳动物的胚胎发育中是必需的，因为ELL靶向敲除的小鼠出现胚胎致死 (Mitani等人2000)。此外，ELL作为类固醇受体，低氧诱导因子l-a(HIF-la)，E2Fl和TFIIH复 合体的结合蛋白，它能以一种正向或负向的方式来调节它们结合蛋白的活性(Pascual-Le Tallec等人2005) (Liu等人2010a) (Mourgues等人2013，Zhang等人2014)。综上所述，ELL有 着非常多样化的功能;然而，其在生理条件下确切的作用机制仍然未知。
[0004] 原癌基因 c-Myc，最初是通过识别在宿主细胞基因组中类似v-Myc癌基因而被鉴定 出来(Vennstrom等人1982)。随后的研究表明，人类c-Myc在多发性骨髓瘤中频繁易位(Shou 等人2000)，并在许多不同的人类癌症中高表达或突变(Beroukhim等人2010)，从而证实它 是一个人类癌基因 （Dang 2012) κ-Myc基因编码一种在调苄基因表达方面有重要作用的多 功能转录因子，其功能牵涉到诸多生物过程，这些过程有助于肿瘤发生、肿瘤发展以及肿瘤 转移（Dang 2012)。
[0005] c-Myc是一个可以调节多个生理过程的不稳定蛋白。泛素-蛋白酶体途径(UPS)是 c-Myc在细胞中降解的最突出的机制之一(Farrell and Sears 2014)。鉴于浩如烟海的底 物需要相应的特异性靶向E3泛素连接酶，因此人类E3连接酶的估计数目大于600(Bernd Sen 和Wolberger 2014KE3连接酶可分为三大家族:最新发现的（RING)-FINGER家族、HECT家族 和RING-between-RING(RBR)家族（Berndsen和Wolberger2014) jlNG-FINGER E3连接酶可 以直接催化泛素从E2转移到底物。与此相反，HECT和RBR E3连接酶催化的是两步反应，其中 泛素首先从E2转移到E3的一个活性的半胱氨酸位点，然后再从E3到底物。作为RING-FINGER 结构泛素连接复合体的组分之一(Farrell和Sears 2014)，FBW7(通过介导c-Myc降解来抑 制其活性)是研究得最充分的E3泛素连接酶;它识别第c-Myc第58位苏氨酸(T58)的磷酸化， 该磷酸化通过通过糖原合酶激酶3(GSK3)介导(Welcker等人2004，Yada等人2004)。另一个 RING-FINGER E3连接酶Skp2,能够识别在c-Myc氨基末端的一段保守序列元件(MBII)和 HLH-LZ基序(第367-439氨基酸），促进它的多泛素化和降解，并导致c-Myc转录活性的增强 (Kim等人2003,von der Lehr等人2003)。第三个RING-FINGER E3连接酶β-TRCP，结合在c-Myc的氨基末端，并使用UbcH5泛素结合酶(E2)以形成c-Myc上的异型泛素链;从而增强c-Myc的稳定性(Popov等人2010)。唯一被报道过的c-Myc的HECT E3连接酶HectH9,泛素化c-Myc形成一个63位赖氨酸的多聚泛素链(Adhikary等人2005)，它并不引起的c-Myc降解，但 却是c-Myc反式激活多个革E1基因所必需的(Adhikary等人2005)。因此，c-Myc的稳定性和泛 素化之间存在着复杂的关联性，正如同c-Myc的转录活性和稳定性之间的关系一样。
[0006] 作为经典原癌基因之一，C-Myc在约70%的人类肿瘤中存在过量表达;然而，这些 肿瘤中只有20%表现出的c-Myc基因扩增或易位，这足以解释c-Myc在蛋白水平的高表达 (Farrell和Sears 2014)。因此，在人类肿瘤中观察到的c-Myc蛋白的过表达可能与相应的 E3泛素连接酶的下调有关。事实上，肿瘤中已经报道了 c-Myc的一些E3连接酶的异常表达 和/或突变。值得注意的是，在人类癌症中FBW7的点突变可以导致其失活，并且可能不表达 (Farrell和Ears 2014)。最近有研究表明，FBW7通过调节c-Myc的稳定性来影响白血病起始 细胞活性，FBW7对c-Myc的泛素化的调节会控制慢性髓细胞性白血病发生和发展(King等热 2013，Reavie等人2013)。与此相反，c-Myc的转录活性的正调控基因 Skp2和HectH9显示出致 癌性，他们的过表达在许多人类肿瘤中所验证(Farre 11和Sears 2014)。
【发明内容】
[0007] 本发明的一个目的是提供ELL蛋白或其截短体的用途。
[0008] 本发明提供了 ELL蛋白或其截短体在如下1)-6)至少一种中的应用：
[0009] 1)制备降解c-Myc蛋白产品；
[0010] 2)作为E3泛素酶连接酶；
[0011] 3)制备抑制肿瘤细胞增殖产品；
[0012] 4)制备抑制肿瘤形成产品；
[0013] 5)作为肿瘤诊断和/或鉴定的分子标记；
[00M]所述ELL蛋白截短体的氨基酸序列为ELL蛋白氨基酸序列中包含第583-614位氨基 酸残基的任一区段。
[0015]所述ELL蛋白的氨基酸序列为序列表中序列4;
[0016 ]所述c-Myc蛋白的氨基酸序列为序列2。
[0017]上述应用中，所述ELL蛋白截短体为如下1 )_6)中任一种：
[0018] 1)所示的ELL蛋白截短体的氨基酸序列为序列4第46-621位；
[0019] 2)所示的ELL蛋白截短体的氨基酸序列为序列4第447-621位；
[0020] 3)所示的ELL蛋白截短体的氨基酸序列为序列4第509-621位；
[0021] 4)所示的ELL蛋白截短体的氨基酸序列为序列4第466-621位；
[0022] 5)所示的ELL蛋白截短体的氨基酸序列为序列4第447-621位；
[0023] 6)所示的蛋白的氨基酸序列为序列4第583-614位。
[0024]上述应用中，所述肿瘤为结肠癌;所述肿瘤细胞为结肠癌细胞;所述结肠癌细胞具 体为HCT116细胞。
[0025] 上述应用中，所述产品为试剂盒或药物。
[0026] 本发明的另一个目的是提供一种如下1)-5)任一种。
[0027] 1)降解c-Myc蛋白产品；
[0028] 2)作为E3泛素酶连接酶；
[0029] 3)抑制肿瘤细胞增殖产品；
[0030] 4)抑制肿瘤形成产品；
[0031] 5)作为肿瘤诊断和/或鉴定的分子标记；
[0032]所述ELL蛋白截短体的氨基酸序列为ELL蛋白氨基酸序列中包含第583-614位氨基 酸残基的任一区段。
[0033]所述c-Myc蛋白的氨基酸序列为序列2。
[0034]所述ELL蛋白的氨基酸序列为序列表中序列4;
[0035]上述产品中，所述ELL蛋白截短体为如下1)-6)中任一种：
[0036] 1)所示的ELL蛋白截短体的氨基酸序列为序列4第46-621位；
[0037] 2)所示的ELL蛋白截短体的氨基酸序列为序列4第447-621位；
[0038] 3)所示的ELL蛋白截短体的氨基酸序列为序列4第509-621位；
[0039] 4)所示的ELL蛋白截短体的氨基酸序列为序列4第466-621位；
[0040] 5)所示的ELL蛋白截短体的氨基酸序列为序列4第447-621位；
[0041] 6)所示的蛋白的氨基酸序列为序列4第583-614位。
[0042] 上述产品中，所述肿瘤为结肠癌;所述肿瘤细胞为结肠癌细胞;所述结肠癌细胞具 体为HCT116细胞。
[0043] 上述产品中，所述产品为试剂盒或药物。
[0044]本发明第三个目的是提供一种蛋白质。
[0045]本发明提供的蛋白质，其为如下1)_6)中任一种：
[0046] 1)所示的蛋白的氨基酸序列为序列4第46-621位；
[0047] 2)所示的蛋白的氨基酸序列为序列4第447-621位；
[0048] 3)所示的蛋白的氨基酸序列为序列4第509-621位；
[0049] 4)所示的蛋白的氨基酸序列为序列4第466-621位；
[0050] 5)所示的蛋白的氨基酸序列为序列4第447-621位；
[0051] 6)所示的蛋白的氨基酸序列为序列4第583-614位。
[0052]本发明的实验证明，ELL具有E3泛素连接酶的特征，它结合c-Myc并诱导其通过蛋 白酶体降解。ELL可以通过降解c-Myc蛋白，从而抑制肿瘤细胞增殖和肿瘤形成。因此，本发 明揭示了ELL的一个先前未知的功能，即作为一种新型的c-Myc的E3泛素连接酶，介导c-Myc 的有效降解。它可以开发为肿瘤临床诊断的标记分子以及治疗肿瘤的靶标分子。
【附图说明】
[0053]图1为过表达ELL和干扰ELL表达对c-Myc降解的影响。
[0054]图2为ELL作为一个E3泛素连接酶的实验证明。
[0055]图3为体外实验证明ELL是E3泛素连接酶。
[0056 ]图4为ELL降解c-Myc蛋白的活性区域的确定。
[0057]图5为ELL抑制结肠癌细胞增殖。
[0058]图6为ELL抑制结肠移植瘤的肿瘤生长及ELL在作为肿瘤标志物中