具有趋化活性的分泌蛋白及其应用.pdf

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摘要
申请专利号:

CN201110418686.2

申请日:

20111214

公开号:

CN102775490A

公开日:

20121114

当前法律状态:

有效性:

有效

法律详情:

IPC分类号:

C07K14/52,C12N15/19,C12N15/63,A61K38/19,A61K48/00,A61P31/12,A61P37/08,A61P29/00,A61P37/06,A61P25/00,A61P37/02,A61P35/04,A61P19/10,A61P3/04,A61P3/10,A61P9/10,A61P9/14,A61P9/12,A61P9/04,G01N33/68,C12Q1/68,C07K16/24

主分类号:

C07K14/52,C12N15/19,C12N15/63,A61K38/19,A61K48/00,A61P31/12,A61P37/08,A61P29/00,A61P37/06,A61P25/00,A61P37/02,A61P35/04,A61P19/10,A61P3/04,A61P3/10,A61P9/10,A61P9/14,A61P9/12,A61P9/04,G01N33/68,C12Q1/68,C07K16/24

申请人:

北京大学

发明人:

王应,马大龙,张焱,郑奕,郭嫦媛,张文娟,张颖妹,王平章,郭帅,石太平

地址:

100871 北京市海淀区颐和园路5号

优先权:

201110122213.8

专利代理机构:

北京攀腾专利代理事务所(普通合伙)

代理人:

彭蓉

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内容摘要

本发明提供了趋化白细胞和肿瘤的SEQ ID NO:1所示氨基酸序列的FAM19A5分泌蛋白,编码该蛋白的多核苷酸,及含有多核苷酸的基因工程载体。还涉及药物组合物,含有所述蛋白或多核苷酸、基因工程载体和/或宿主细胞,及药物可接受的盐、载体或赋形剂。还涉及体外检测所述蛋白或多核苷酸表达水平变化的方法。还有所述蛋白或多核苷酸能用于预防和/或治疗病毒感染、过敏疾病、炎症反应、移植排斥、脑部疾病、自身免疫病、肿瘤转移、免疫调节、干细胞增殖分化、骨质疏松症、肥胖和胰岛素抵抗、动脉硬化、血管钙化等心血管病,及用于商品化试剂研究上述病状。还涉及以所述蛋白或多核苷酸作为靶开发化合物、抗体、多肽药物和商品化试剂。

权利要求书

1.一种蛋白,其包含:(1)具有SEQ ID NO:1所示氨基酸序列的蛋白;或(2)具有(1)所述蛋白至少80%同源性的氨基酸序列,其功能与(1)所述蛋白的功能相同或相似或不同的生物学功能。 2.如权利要求1所述的蛋白,其为:(1)具有SEQ ID NO:1所示氨基酸序列的蛋白;或(2)具有(1)所述蛋白至少90%同源性的氨基酸序列,其功能与(1)所述蛋白的功能相同或相似或不同的生物学功能。 3.一种多核苷酸,其包含:(1)编码SEQ ID NO:1所示氨基酸序列的多核苷酸;或(2)具有与(1)所述多核苷酸至少80%同源性的多核苷酸序列,其编码的蛋白与(1)所述多核苷酸编码的蛋白具有相同的功能或相似或不同的生物学功能。 4.如权利要求3所述的多核苷酸,其包含具有SEQ ID NO:1所示的序列或其互补序列。 5.一种基因工程载体,其含有权利要求3或4所述的多核苷酸。 6.一种药物组合物,其含有权利要求1或2所述的蛋白、编码所述蛋白的多核苷酸和/或含有所述多核苷酸的基因工程载体,以及一种或多种药物可接受的盐或药学上可接受的载体或赋形剂。 7.一种使用如权利要求1或2所述的蛋白或编码所述蛋白的多核苷酸在制备预防和/或治疗病毒感染、过敏性疾病、炎症反应、移植排斥、脑部疾病、自身免疫病、肿瘤转移、免疫调节、干细胞增殖分化、骨质疏松症、肥胖和胰岛素抵抗、动脉粥样硬化、血管钙化、心肌缺血-再灌注损伤、高血压、心衰等心血管疾病的药物中的应用。 8.一种体外检测来自待测者的样品中权利要求1或2所述的蛋白或编码所述蛋白的多核苷酸表达水平的方法。 9.如权利要求8所述的方法,所述方法为反转录-聚合酶链式反应或蛋白质印迹、ELISA、FACS、免疫荧光、免疫组化、免疫细胞化学检测方法。 10.一种如权利要求1或2所述的蛋白或编码所述蛋白的多核苷酸在制备商品化试剂研究病毒感染、过敏性疾病、炎症反应、移植排斥、脑部疾病、自身免疫病、肿瘤转移、免疫调节、干细胞增殖分化、骨质疏松症、肥胖和胰岛素抵抗、动脉粥样硬化、血管钙化、心肌缺血-再灌注损伤、高血压、心衰等心血管疾病的应用。 11.一种如权利要求1或2所述的蛋白或编码所述蛋白及其相互作用分子作为靶开发化合物、抗体、多肽药物和商品化试剂的应用。

说明书

技术领域

本发明涉及基因工程领域,特别地,本发明涉及具有多种功能的蛋白及 编码其的多核苷酸、包含多核苷酸的基因工程载体、以及相应的药物组合 物,本发明还涉及所述蛋白和多核苷酸及其药物组合物的应用。

背景技术

细胞因子是由机体各种细胞合成分泌的具有多种生理活性和参与病理 反应的小分子可溶性蛋白质。趋化因子是一类具有趋化作用的细胞因子, 在机体的病毒感染、过敏性疾病、炎症反应、移植排斥、脑部疾病、自身免 疫病、肿瘤转移、免疫调节、干细胞增殖分化、骨质疏松症、肥胖和胰岛素 抵抗、动脉粥样硬化、血管钙化、心肌缺血-再灌注损伤、高血压、心衰等 心血管疾病等过程中发挥重要作用。目前,趋化因子已经成为国内外研究 的热点之一。

人类基因组框架图完成10周年,目前的任务是阐明数以万计的基因及 其产物的功能,深入认识疾病发生发展的相关基因和分子机理,发现疾病 易感基因、抗病基因、药物敏感基因,发现新的药物作用靶点和新的生物 技术药物。这些工作将花费远比基因序列分析更多的时间、更大的投入和 更繁重的工作量,也更加具有挑战性。

趋化因子超家族成员具有一定的同源结构,根据一级结构中保守的4、6 个Cys的前2个Cys的排列方式,可将趋化因子超家族分为CXC、CC、 C和CX3C四个亚家族,它们的功能除趋化活性外,还具有细胞活化等多 种生物学效应。这些趋化因子与七次跨膜的G蛋白偶联受体特异结合,通 过G蛋白转导信号至细胞内,发挥其生物学活性。迄今为止,大约50种 趋化因子和20种趋化因子受体被发现,其中多种趋化因子可以通过同一趋 化因子受体发挥趋化作用,同一趋化因子还可通过作用于几种趋化因子受 体发挥趋化作用。

近年来,免疫疗法发生了变化,从基础向临床的转化到药物开发成为 更为重要的途径。通过描述免疫系统相关趋化因子及其配体如何组织在生 理和病理活动中发挥作用,暗示趋化因子有强大的临床应用前景,可以用 作免疫疗法的治疗靶或辅助治疗剂或主要疗法。

本发明人利用人类功能基因组学数据库,生物信息学分析,分子生物 学、细胞生物学及免疫学技术,从人类基因数据库中发掘具有重要生理、 病理意义的新基因,为阐明疾病的发病机制、发现疾病标志物、基因组药 物靶标(开发化合物、抗体、多肽药物)或基因工程药物提供基础。

基因表达及其编码产物蛋白质表达的检测方法包括反转录-聚合酶链 式反应、蛋白质印迹、ELISA、FACS、免疫荧光、免疫组化、免疫细胞化 学等检测方法。可以应用于实验研究以及临床生理和病理疾病(病毒感染、 过敏性疾病、炎症反应、移植排斥、脑部疾病、自身免疫病、肿瘤转移、免 疫调节、干细胞增殖分化、骨质疏松症、肥胖和胰岛素抵抗、动脉粥样硬 化、血管钙化、心肌缺血-再灌注损伤、高血压、心衰等心血管疾病)中细 胞和组织的基因表达及其编码产物蛋白质表达的检测。

具有重要生理、病理意义的基因及其编码产物蛋白质,可以作为药物 靶标,开发靶向这一分子本身及其相互作用分子的化合物、抗体、多肽药物 或基因工程药物和商品化试剂,应用于发病机制研究,疾病标志物的研究和 临床检测,及研究和临床的药物的治疗。

发明内容

利用生物信息学技术,本发明从新基因中首次成功地筛选出了新的具 有趋化活性的细胞因子,即FAM19A5(Family with sequence similarity 19, member A5),其核酸序列在Gen-bankTM的注册登记号为BC039396.1; NM_001082967.1;NM_015381.5。其中,BC039396.1、NM_001082967.1和 NM_015381.5分别编码114、132和125个氨基酸,在体外具有趋化活性。 本发明经蛋白表达、纯化、N端测序和趋化功能检测的实验证明FAM19A5具 有趋化活性的分泌蛋白为其C端89个氨基酸序列。本发明还包括在FAM19A5 的基础上陆续得到的其它一些新的蛋白。

本发明在一方面提供了一种具有趋化活性的蛋白。

本发明在另一方面提供了一种编码本发明的蛋白的多核苷酸。

本发明在另一方面提供了一种含有本发明的多核苷酸的基因工程载体。

本发明在另一方面提供了一种药物组合物,该药物组合物含有本发明的蛋 白、多核苷酸和/或基因工程载体,以及一种或多种药物可接受的盐或药学上 可接受的载体或赋形剂。

本发明在另一方面提供了本发明的蛋白或多核苷酸在制备预防和/或治疗 病毒感染、过敏性疾病、炎症反应、移植排斥、脑部疾病、自身免疫病、肿 瘤转移、免疫调节、干细胞增殖分化、骨质疏松症、肥胖和胰岛素抵抗、 动脉粥样硬化、血管钙化、心肌缺血-再灌注损伤、高血压、心衰等心血管 疾病的药物中的应用。

本发明在另一方面提供了检测待测样品中本发明的蛋白或多核苷酸的表达 水平是否变化的方法。

本发明在另一方面了本发明的蛋白或多核苷酸在制备商品化试剂研究病 毒感染、过敏性疾病、炎症反应、移植排斥、脑部疾病、自身免疫病、肿瘤 转移、免疫调节、干细胞增殖分化、骨质疏松症、肥胖和胰岛素抵抗、动 脉粥样硬化、血管钙化、心肌缺血-再灌注损伤、高血压、心衰等心血管疾 病的应用。

本发明在另一方面提供了以本发明的蛋白或多核苷酸或本发明蛋白的相 互作用分子作为靶开发化合物、抗体、多肽药物和商品化试剂的应用。

根据本发明的一些实施方式,本发明提供一种蛋白,该蛋白包含:

(1)如SEQ ID NO:1所示的氨基酸序列的蛋白;或

(2)具有(1)所述蛋白至少80%同源性的氨基酸序列,其功能与(1)所述 蛋白的功能相同或相似或不同的生物学功能。

其中,如SEQ ID NO:1所示的氨基酸序列的蛋白,为FAM19A5蛋白的C 末端89个氨基酸序列(FAM19A5蛋白的核酸序列在Gen-bankTM的注册登记 号为BC039396.1;NM_001082967.1;NM_015381.5);在本发明中称为 FAM19A5分泌蛋白。

本发明蛋白还包括具有与SEQ ID NO:1所示氨基酸序列至少80%,优选 至少85%,更为优选至少90%,更进一步优选至少95%,特别优选至少98%, 更为特别优选至少99%同源性(序列匹配)的序列。这些序列可以与本发明的 SEQ ID NO:1所示的序列具有相同、相似或不同的生物学功能,优选具有相同 或相似的功能。

在本发明的一些优选实施方式中,本发明的蛋白为:

(1)如SEQ ID NO:1所示的氨基酸序列的蛋白;或

(2)具有(1)所述蛋白至少90%同源性的氨基酸序列,其功能与(1)所述 蛋白的功能相同或相似或不同的生物学功能。

再者,根据本发明的一些实施方式,本发明还提供一种多核苷酸,该多 核苷酸包含:

(1)编码SEQ ID NO:1所示氨基酸序列的多核苷酸;或

(2)具有(1)所述多核苷酸至少80%同源性的多核苷酸序列,其编码的 蛋白与(1)所述多核苷酸编码的蛋白具有相同或相似或不同的生物学功能。

如SEQ ID NO:1所示的氨基酸序列为FAM19A5分泌蛋白89个氨基酸序 列。本发明的多核苷酸序列可以只编码FAM19A5分泌蛋白,也可以在上述蛋 白的编码序列的基础上,增加非编码序列,例如内含子、编码序列5′或3′端的 非编码序列等。本发明的多核苷酸序列最好是以分离形式提供的。本发明的多 核苷酸是“分离”形式的,其不仅已经与在细胞中伴随其的蛋白质分开,而且已 从天然状态下位于其两侧的序列中分离出来。

在本发明的一些实施方式中,本发明还包括具有与编码FAM19A5分泌蛋 白或其片段的多核苷酸至少70%、优选至少80%、更为优选至少85%,更进一 步优选至少90%、特别优选至少95%,更为特别优选至少98%同源性的多核苷 酸序列。优选地,本发明的多核苷酸为与编码SEQ ID NO:1所示氨基酸序列的 多核苷酸序列或其片段具有至少80%同源性的多核苷酸,该多核苷酸编码的蛋 白与SEQ ID NO:1所示的蛋白具有相同或相似或不同的生物学功能。

还有,根据本发明的一些实施方式,本发明还涉及一种基因工程载体, 该基因工程载体含有编码本发明的分泌蛋白的多核苷酸。所述基因工程载体 可以是普通载体、表达载体等。

另外,根据本发明的一些实施方式,本发明还提供所述FAM19A5分 泌蛋白在制备预防和/或治疗病毒感染、过敏性疾病、炎症反应、移植排斥、 脑部疾病、自身免疫病、肿瘤转移、免疫调节、干细胞增殖分化、骨质疏松 症、肥胖和胰岛素抵抗、动脉粥样硬化、血管钙化、心肌缺血-再灌注损伤、 高血压、心衰等心血管疾病的药物中的应用。

本发明通过实验证明,本发明的FAM19A5分泌蛋白具有与趋化因子相 当的趋化活性,而其又来源于人类本身,所以FAM19A5分泌蛋白在多种 疾病的预防和/或治疗方面具有广阔的应用前景。

另外,根据本发明的一些实施方式,本发明还提供所述FAM19A5分 泌蛋白在制备商品化试剂研究病毒感染、过敏性疾病、炎症反应、移植排斥、 脑部疾病、自身免疫病、肿瘤转移、免疫调节、干细胞增殖分化、骨质疏松 症、肥胖和胰岛素抵抗、动脉粥样硬化、血管钙化、心肌缺血-再灌注损伤、 高血压、心衰等心血管疾病的应用。

另外,根据本发明的一些实施方式,本发明还提供一种体外检测来自待 测者的样品中本发明所述的蛋白或多核苷酸的表达水平的方法,该方法为反转 录-聚合酶链式反应、蛋白质印迹或ELISA、FACS、免疫荧光、免疫组化、 免疫细胞化学检测方法。

附图说明

图1显示利用Western Blotting检测FAM19A5分泌蛋白的表达结果。加入 Anti-c-myc抗体作用后,再加入IRDyeTM 800标记的抗鼠IgG二抗反应,经 Odyssey Imaging System扫描。其中:A为FAM19A5(BC039396.1)-myc-his 过表达的上清,在22kd处有两条清晰条带;B为FAM19A5 (NM_001082967)-myc-his过表达的上清,在22kd处有两条清晰条带;C为 FAM19A5(NM_015381.5)-myc-his过表达的上清,在22kd处有一条清晰条 带。

图2显示FAM19A5分泌蛋白上清液的趋化作用。其中:A-1、A-2和 A-3分别显示FAM19A5(BC039396.1)、FAM19A5(NM_001082967.1)和 FAM19A5(NM_015381.5)对PBMC趋化作用,而pcDB表达上清为对照, 可见FAM19A5具有明显的趋化作用;B显示FAM19A5对豚鼠中性粒细胞 趋化作用,而pcDB表达上清为对照,可见FAM19A5具有明显的趋化作用; C显示FAM19A5对U937趋化作用,pcDB表达上清为对照,FAM19A5具 有明显的趋化作用;D显示FAM19A5对Jurkat趋化作用,pcDB表达上清 为对照,FAM19A5具有明显的趋化作用;E显示FAM19A5对THP-1趋化 作用,pcDB表达上清为对照,FAM19A5具有明显的趋化作用。

图3A显示FAM19A5-myc-his6真核蛋白N端测序结果,具体地显示 FAM19A5(BC039396.1)-myc-his在22kd处一条清晰条带的N端测序的10个 氨基酸的结果。

图3B1显示FAM19A5-myc-his6真核蛋白N端测序结果,具体地显示 FAM19A5(NM_001082967)-myc-his在22kd处两条清晰条带的N端测序的10 个氨基酸的结果。

图3B2,与图3B1一起,也显示FAM19A5-myc-his6真核蛋白N端测序 结果,具体地显示FAM19A5(NM_001082967)-myc-his在22kd处两条清晰条 带的N端测序的10个氨基酸的结果。

图3C显示FAM19A5(NM_015381.5)-myc-his在22kd处一条清晰条带的 N端测序的10个氨基酸的结果。

图4显示RT-PCR鉴定PBMC在不同浓度LPS (Lipopolysaccharides)刺 激下FAM19A5转录水平的变化。图中,第1泳道为分子量标准;第2、3、 4、5、6、7、8泳道是分别以PBMC分别用LPS 10ng/ml,1μg/ml,5μg/ml 分别刺激6h、24h的逆转录cDNA为模板。其中,A显示以FAM19A5isoform1 (F1,R1)为引物扩增40轮的电泳结果,未见任何特异条带;B显示以 FAM19A5isoform2(F1,R1)为引物扩增35轮的电泳结果,在353bp处可 见一条清晰带;C显示以GAPDH (F1,R1)为引物扩增22轮的电泳结果, 在496bp处可见一条清晰带,为内部标准。

图5显示纯化后的FAM19A5原核蛋白样品经12.5%SDS-PAGE电泳, 直接考马斯亮蓝染色。图中,箭头所指为FAM19A5-his6原核蛋白。第1 泳道为FAM19A5上样30μl;第2泳道为BSA 100μg;第3泳道为BSA 500μg;第4泳道为BSA 1000μg;第5泳道为FAM19A5上样5μl。

图6A和6B显示FAM19A5原核蛋白对THP-1细胞的趋化作用。其中 表明在FAM19A5原核蛋白100ng/ml趋化作用最为明显。

图7显示FAM19A5在人类各组织的表达谱。图中,第1泳道为分子量 标准;第2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17泳 道分别是人的心、脑、胎盘、肺、肝、骨骼肌、肾、胰腺、脾、胸腺、前 列腺、睾丸、卵巢、小肠、结肠、外周血淋巴细胞的cDNA文库。其中,A 显示以FAM19A5isoform1(F1,R1)为引物扩增40轮的电泳结果,在311bp 处可见一条清晰带;B显示以FAM19A5isoform2(F1,R1)为引物扩增40 轮的电泳结果,在353bp处可见一条清晰带;C显示以GAPDH (F1,R1)为 引物扩增25轮的电泳结果,在496bp处可见一条清晰带,为内部标准。结 果显示:FAM19A5isoform1在脑、肺、肝、骨骼肌、肾、胸腺、睾丸、卵 巢、小肠、结肠中表达,余组织未见表达;FAM19A5isoform2在脑、肾、 胰腺、睾丸、卵巢、小肠、结肠中表达,余组织未见表达。

图8A和8B显示FAM19A5在人乳腺癌细胞系MCF7中内源性定位: A、B为细胞免疫荧光染色的结果。C、D为细胞免疫细胞化学染色的结果。 A显示同型对照大鼠IgG检测内源性FAM19A5定位;B显示FAM19A5单 克隆抗体检测内源性FAM19A5在MCF7细胞的定位;C显示为同型对照大 鼠IgG检测内源性FAM19A5在MCF7细胞的定位;D显示FAM19A5单克 隆抗体检测内源性FAM19A5在MCF7细胞的定位。

图9A和9B显示FAM19A5在大鼠主动脉球囊损伤模型的主动脉免疫 组织化学染色的结果。A、B、C、D分别是4只不同的大鼠个体。图注200 ×和400×分别为光学显微镜放大倍数,“+”表示球囊损伤组大鼠,“-” 表示未损伤对照组大鼠。

图10显示FAM19A5在动脉粥样硬化患者动脉粥样硬化斑块免疫组织 化学染色的结果。A、B分别是2个不同的病例。图注200×和400×分别 为光学显微镜放大倍数,Rat IgG为抗体的同型对照,Rat anti 19A5表示用 FAM19A5单克隆抗体检测FAM19A5在组织中的阳性信号。

图11A至11D显示FAM19A5在脂肪组织免疫组织化学染色的结果。 图片A是小鼠肺部组织的免疫组织化学染色结果。B是乳腺肿瘤免疫组织 化学染色的结果。C是卵巢肿瘤免疫组织化学染色的结果。D是正常甲状旁 腺免疫组织化学染色的结果。图注200×和400×分别为光学显微镜放大倍 数。

具体实施方式

以下针对前述的发明主题就一些具体实施方式进行较为详细的说明。然 而应该理解,这些说明以及后面所列的实施例不是用来限制本发明权利要 求的范围。

本发明构建了FAM19A5真核表达质粒pCDNA3.1-FAM19A5 (BC039396.1;NM_001082967.1;NM_015381.5)-MYC-HIS6以及293T真核 表达系统,经表达、纯化,获得分泌表达的FAM19A5重组蛋白。分泌表达 的FAM19A5上清对人外周血单核细胞、豚鼠中性粒细胞及U937、Jurkat、 THP-1细胞具有趋化作用。进一步通过SDS-PAGE分离获得FAM19A5蛋 白条带,进行N端测序,得到一种FAM19A5分泌蛋白,为本发明的实验 中在国际上首次发现的FAM19A5分泌蛋白的成熟形式。同时,本发明构建 了该分泌蛋白的原核表达质粒,并进行原核表达得到FAM19A5原核蛋白。 该蛋白对对THP-1细胞具有趋化作用。

在本发明所提供的蛋白中,SEQ ID NO:1所示的氨基酸序列的蛋白,为 FAM19A5蛋白的C末端89个氨基酸序列(FAM19A5蛋白的核酸序列在 Gen-bankTM的注册登记号为BC039396.1;NM_001082967.1; NM_015381.5);在本发明中称为FAM19A5分泌蛋白。本发明蛋白还包括具 有SEQ ID NO:1所示的氨基酸序列的同源性(序列匹配)超过80%,优选超 过85%,更为优选超过90%,更进一步优选超过95%,特别优选超过98%, 更为特别优选超过99%的序列。这些序列可以与本发明的SEQ ID NO:1所示 的序列具有相同、相似或不同的生物学功能,优选具有相同或相似的功能。

本发明FAM19A5分泌蛋白或其片段可以是天然的、合成的、半合成的、 或者重组产生。本发明FAM19A5分泌蛋白可按照Steward和Young(Steward, J.M.andYoung,J.D.,Solid Phase Peptide Synthesis,2nd Ed.,Pierce Chemical  Company,Rockford,I11.,(1984))描述的方法用Applied Biosystem合成仪或 PioneerTM肽合成仪按固相化学技术合成。一般,这些方法包括向成长的肽链 上依次添加一个或多个氨基酸或适当保护的氨基酸。通常,第一个氨基酸 的氨基或羧基用适当的保护基保护,然后将保护的氨基酸连在惰性固相载 体上,随后在适于形成酰胺键的条件下加入相应氨基或羧基被适当保护的 序列中的下一个氨基酸。然后从新加入的氨基酸残基上除去保护基,再加 入必要时适当保护的下一个氨基酸,如此重复操作。当所有氨基酸以正确 的顺序连接后,相继或同时除去任何剩余的保护基和固相支持物,得到最 终的蛋白。通过简单修改此标准程序,可能一次向成长链添加一个以上的 氨基酸。在本发明的一个优选实施方式中,使用自动合成仪制备本发明的 蛋白。其中使用α氨基被酸或碱敏感性基团保护的氨基酸。这种保护基应 该在肽键形成条件下稳定,又容易除去而不破坏成长的肽链、不会引起其 中的任何手性中心外消旋。适当的保护基有9-芴基甲氧基羰基(Fmoc)、叔 丁氧羰基(Boc)、苄氧羰基(Cbz)、2-氰基叔丁氧羰基等。9-芴基甲氧基羰 基(Fmoc)是合成本发明肽特别优选的。也可按常规的生物工程方法由宿主细 胞中的重组DNA序列编码产生本发明的蛋白(具体参见实施例1-4)。在实施 例1-4中,将FAM19A5编码序列插入表达系统,经表达、纯化,获得分 泌表达的FAM19A5重组蛋白,进一步通过SDS-PAGE分离获得FAM19A5 蛋白条带,进行N端测序,得到本发明的蛋白。本领域技术人员能够知道, 可以直接使用编码本发明的蛋白的多核苷酸序列产生本发明的FAM19A5分泌 蛋白,例如将编码本发明的蛋白的多核苷酸序列(如SEQ ID NO:1所示的序 列或其片段)直接插入表达系统,经表达、纯化,获得本发明的蛋白。或者 可使用衍生于本发明的DNA构建体的mRNA,在无细胞翻译系统中产生所需 的蛋白。

本领域普通技术人员能够知道,本发明所述的蛋白或其片段可以同其它的 蛋白或其片段形成融合蛋白。其它蛋白或其片段一般是已知的,有些可以以载 体形式购买得到,或者可以按常规方法合成或从已知生物体中克隆得到。

如SEQ ID NO:1所示的氨基酸序列为FAM19A5分泌蛋白89个氨基酸序 列。本发明的多核苷酸序列可以只编码FAM19A5分泌蛋白,也可以在上述蛋 白的编码序列的基础上,增加非编码序列,例如内含子、编码序列5′或3′端的 非编码序列等。本发明的多核苷酸序列最好是以分离形式提供的。本发明的多 核苷酸是“分离”形式的,其不仅已经与在细胞中伴随其的蛋白质分开,而且已 从天然状态下位于其两侧的序列中分离出来。

本发明还包括具有与编码FAM19A5分泌蛋白或其片段的多核苷酸至少 70%、优选至少80%、更为优选至少85%,更进一步优选至少90%、特别优选 至少95%,更为特别优选至少98%同源性的多核苷酸序列。特别涉及在严格条 件下与FAM19A5分泌蛋白的多核苷酸杂交的多核苷酸,所说的“严格条件”意 指发生杂交的前提是序列间至少具备FAM19A5的95%的同源性。这样的序列 可以是天然存在或人工产生的,可以包括FAM19A5分泌蛋白的多核苷酸序列 的等位基因变异体、也可以包括FAM19A5分泌蛋白多核苷酸序列中碱基的缺 失、插入及置换。这样的序列编码的蛋白可以在功能上与本发明的FAM19A5 分泌蛋白相同、相似、或不同,但最好是编码与FAM19A5分泌蛋白的生物学 活性基本相同的蛋白。因此,优选地,本发明的多核苷酸为具有与编码SEQ ID NO:1所示氨基酸序列的多核苷酸序列或其片段至少80%同源性的多核苷酸, 该多核苷酸编码的蛋白与SEQ ID NO:1所示的蛋白具有相同或相似或不同的 生物学功能。

本发明的多核苷酸序列可以是DNA或RNA,其中DNA包括cDNA、基 因组DNA以及合成的DNA,DNA可以是双链或是单链形式,单链DNA可以 是编码链或是非编码链(反义链)。本发明所述的反义链可以为如SEQ ID NO:1 所示的序列的互补序列。本领域普通技术人员已知,反义链或者其一部分(反义 寡核苷酸)可用于抑制细胞内本发明FAM19A5分泌蛋白的表达。本发明的 FAM19A5分泌蛋白的核苷酸序列可以来自任何物种,特别是哺乳动物,包括 牛、羊、猪、鼠、马,优选人类。

如SEQ ID NO:1所示的多核苷酸序列为一种编码本发明蛋白的多核苷 酸,其来自人类。所以,优选本发明的多核苷酸包含如SEQ ID NO:1所示 的多核苷酸或其互补序列。

本发明所涉及的基因工程载体含有编码本发明的分泌蛋白的多核苷酸。 所述基因工程载体可以是普通载体、表达载体等。其中普通载体主要用于各种 基因组文库和cDNA文库的建立,它们通常含有两个或两个以上的标记基因, 其中一个基因用于选择转化体(transformant),另一基因则是用于检查载体中是 否有外源DNA插入。表达载体主要用于研究基因的表达或是用于大量生产一 些有用的转录产物或蛋白质,有的也可用于cDNA文库的建立。这类载体除具 有普通型载体的特征外,还应含有适当的启动子、核糖体结合位点、终止子等。 为了便于表达产物在细胞中定位,在蛋白编码序列上游可加入适当的前导序 列。

合适载体和启动子的选择为本领域普通技术人员所知。本领域普通技术人 员应该知道用于构建含有本发明的多核苷酸以及合适的转录及翻译调控元件 之载体的方法。具体地说,适用于原核细胞的市售表达载体一般均带有可选择 标志和细胞复制原点,带有lacI、T7、λPL和trp等细菌启动子,以及已知克隆 载体pBR322(ATCC 37017)的其他遗传元件。这样的市售载体包括 pGEM(Promega)和pKK223-3(Pharmacia)。可根据所选用的适当启动子和待表 达的结构基因序列来选择衍生于pBR322的适当载体。GST原核表达系统也可 用于本发明。适用于真核细胞的载体带有真核细胞启动子如CMV、SV40等, 这样的载体包括pMT-hIL-3(马大龙,狄春辉,庞健等,高技术通讯11: 26-29(1991))、pQE-9(Qiagen)、pD10、pNH18A(Stratagene)、pKK233-3、pDR540、 pRIT5(Pharmacia),以及pcDNA3、pCI、pWLNEO、pSG(Stratagene)、 pSVL(Pharmacia)。在本发明的实施例1中FAM19A5编码序列插入 pCDNA3.1-myc-his6(Invitrogen  公司)表达载体,构建 pCDNA3.1-FAM19A5-myc-his6表达质粒。

本发明所提供的药物组合物,可以包含本发明的蛋白、编码本发明蛋白 的多核苷酸、含有所述多核苷酸的基因工程载体和/或宿主细胞,另外,除 了上述活性成分之外,还可以包含一种或多种药物可接受的盐或药学上可 接受的载体或赋形剂。这些药物可接受的盐或药学上可接受的载体或赋形 剂的选用取决于,例如药物的施用途径。

本发明通过实验证明,本发明的FAM19A5分泌蛋白能够用于制备预防 和/或治疗病毒感染、过敏性疾病、炎症反应、移植排斥、脑部疾病、自身 免疫病、肿瘤转移、免疫调节、干细胞增殖分化、骨质疏松症、肥胖和胰岛 素抵抗、动脉粥样硬化、血管钙化、心肌缺血-再灌注损伤、高血压、心衰 等心血管疾病的药物。

早期研究发现,趋化因子和趋化因子受体在介导急慢性验证过程中起重 要作用。近期研究表明趋化因子和趋化因子受体在生长发育;稳态的维持; 骨质疏松症;肥胖和胰岛素抵抗;动脉粥样硬化、血管钙化、心肌缺血-再 灌注损伤、高血压、心衰等心血管疾病;病毒感染;免疫应答;骨髓主细 胞的迁移以及自身免疫病等病理生理过程中发生重要的作用。晚近的研究 也表明,趋化因子和趋化因子受体在肿瘤发生、发展以及转移的过程中扮 演重要的角色。

病毒感染、过敏性疾病、炎症、移植排斥、脑部疾病、自身免疫病或肿 瘤转移、骨质疏松症、肥胖和胰岛素抵抗、动脉粥样硬化、血管钙化、心 肌缺血-再灌注损伤、高血压、心衰等心血管系统疾病与趋化因子及其受体 密切相关,激动剂的脱敏作用,中和抗体等是针对药物靶标的主要治疗手 段。本发明通过实验证明,本发明的FAM19A5分泌蛋白具有与趋化因子相 当的趋化活性,而其又来源于人类本身,所以FAM19A5分泌蛋白在多种 疾病的预防和/或治疗方面具有广阔的应用前景。

本发明还提供本发明的FAM19A5分泌蛋白在制备商品化试剂研究病 毒感染、过敏性疾病、炎症反应、移植排斥、脑部疾病、自身免疫病、肿瘤 转移、免疫调节、干细胞增殖分化、骨质疏松症、肥胖和胰岛素抵抗、动 脉粥样硬化、血管钙化、心肌缺血-再灌注损伤、高血压、心衰等心血管疾 病的应用。

本发明还提供一种体外检测来自待测者的样品中本发明所述的蛋白或多核 苷酸的表达水平的方法,该方法为反转录-聚合酶链式反应、蛋白质印迹或 ELISA、FACS、免疫荧光、免疫组化、免疫细胞化学检测方法。

可以采用本领域已知的任何方法检测本发明所述的蛋白或多核苷酸的表达 水平。优选利用反转录-聚合酶链式反应(RT-PCR)检测所述多核苷酸在核 酸水平的表达水平;或利用特异性单克隆或多克隆抗体检测所述多核苷酸在蛋 白质水平的表达水平,例如或蛋白质印迹(Western blotting)或ELISA、FACS、 免疫荧光、免疫组化、免疫细胞化学检测方法。所述待测样品可以从来自受 试者的各种细胞或体液获得,如来自血液、尿、唾液、胃液、头发,活组织检 查和尸体解剖材料的细胞。PT-PCR主要包括以下步骤:提取总RNA,加入 一个与mRNA3’端互补的引物,在反转录酶的作用下合成cDNA;以及以cDNA 为模板,再加入与cDNA互补的另一引物(两引物位于不同的外显子上,以避 免基因组DNA污染)进行PCR扩增。蛋白质印迹主要分三阶段:第一阶段 为抗原等蛋白样品进行SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳;第二阶段为电转移:将 在凝胶中已分离的条带转移到硝酸纤维素膜上;第三阶段为显色检测:硝 酸纤维素膜(相当于包被了抗原的固相载体),依次与特异性抗体和酶标第 二抗体作用后,加入能形成显色物的酶反应底物,使条带染色。标记二抗 的酶包括辣根过氧化物酶(horseradish Peroxidase,HRP)和碱性磷酸酶 (alkaline phosphatease,AP)。也可以使用葡萄糖氧化酶,β-D-半乳糖苷酶和 脲酶等。在本发明的一个具体实施方式中,采用辣根过氧化物酶作为标记 二抗的酶。本领域普通技术人员已知,针对不同的酶,可使用不同的底物, HRP作用的底物包括,但不限于临苯二胺(OPD)、四甲基联苯胺(TMB) 和ABTS。碱性磷酸酶的底物一般采用对硝基苯磷酸酯(p-NPP),AP也有发 荧光底物(磷酸4-甲基伞酮)。常用的酶标第二抗体已有市售。

本发明还提供本发明的FAM19A5分泌蛋白在或多核苷酸或FAM19A5的相 互作用分子作为靶开发化合物、抗体、多肽药物和商品化试剂的应用。

实施例

实施例1、构建pcDNA3.1-FAM19A5-myc-his6融合蛋白表达质粒

构建pcDNA3.1-FAM19A5-myc-his6质粒,用于表达FAM19A5-myc-his6 融合蛋白。

一、方法:

将FAM19A5编码序列(SEQ ID NO:2;3;4)分别插入pcDNA3.1-myc-his6 (Invitrogen公司)表达载体,构建pcDNA3.1-FAM19A5-myc-his6表达质粒。测 序验证质粒的正确性后,进行质粒扩增,用Axygen公司质粒大提试剂盒提 取质粒,用于细胞转染。

二、结果:

经DNA测序编码区序列正确。

实施例2、质粒转染细胞获得FAM19A5表达上清

一、方法:

HEK 293T细胞调成6×105细胞/2ml浓度在6孔板中37℃5%CO2培养 24小时进行转染,pcDNA3.1-FAM19A5(BC039396.1;或NM_001082967.1; 或NM_015381.5)-myc-his6DNA 2μg,vigofect(威格拉斯生物技术有限公司) 2μl,混合液慢慢滴入准备好的细胞中,同时设pcDNA3.1-myc-his6空载体 转染细胞对照,6小时后换无血清培养基HEKG,37℃培养48小时,收获 转染后的上清。

利用Western Blotting检查目的蛋白的表达:

经12.5%SDS-PAGE电泳,用Tris-甘氨酸电转液将蛋白转移至硝酸纤 维素膜上,加入Anti-c-myc抗体(MBL公司)作用后,再加入IRDyeTM 800 标记的抗鼠IgG(LICOR Bioscience),采用Odyssey Imaging System检测系 统直接检测。

二、结果:

利用Western Blot检查目的蛋白的表达:

结果请参见图1所示。加入Anti-c-myc抗体作用后,再加入IRDyeTM 800 标记的抗鼠IgG二抗反应,经Odyssey Imaging System扫描,在22kd处有清 晰的条带(图1,A-C)。

实施例3、人外周血单个核细胞的分离

一、方法:

浓缩白细胞由北京市血液中心提供,采用淋巴细胞分离液(上海华精 生物高科技有限公司)获得人外周血单个核细胞。用含10%热灭活的胎牛血 清、100U/ml青霉素、100μg/ml链霉素的RPMI 1640(Life Technologies, Inc.)培养。

二、结果:

获得人外周血单个核细胞,进行体外培养备用。

实施例4、豚鼠嗜中性粒细胞的制备

一、方法:

取成年豚鼠1只,腹腔注射含0.17%糖原的生理盐水,13小时后,用PBS 缓冲液冲洗腹腔,收集腹腔液,1500rpm/min 10min,弃上清。用3-5ml PH 7.2 的37℃预温的(Tris-NH4Cl)红细胞溶解液裂红,再加入serum-free RPMI 1640,离洗两次。将纯化后的嗜中性粒细胞溶在serum-free RPMI 1640中,细 胞计数,调整细胞浓度为5×105/ml,备用。

二、结果:

得到豚鼠嗜中性粒细胞,纯度可达97%以上。

实施例5、FAM19A5上清的趋化功能

一、方法:

FAM19A5上清的趋化功能检测:趋化实验在48孔的趋化小室 (Neutroprobe;Cabin John,MD,U.S.A.)里进行。用作趋化检测的上清加到 小室的下孔里(28μl/孔),然后用Hepes RPMI 1640稀释后同样的培养基重 悬为1×106个细胞/ml,加到小室的上孔中(55μl/孔),上下孔用无聚乙烯吡 咯烷酮的聚碳酸酯滤膜相隔,PBMC和豚鼠中性粒细胞使用滤膜孔径为3 μm,U937、Jurkat、THP-1使用滤膜孔径为5μm。将小室放入培养箱37℃, 5%CO2,孵育3h。趋化结束时PBMC、U937、Jurkat、THP-1吸取小室 下孔的细胞使用luciferase-containing reagent Cell-Titer Glo(Promega)测量 其化学发光值反应细胞计数值。转染pcDNA3.1空载体转染上清作为阴性对 照。

豚鼠中性粒细胞趋化结束时从小室上移去滤膜,用3步染色试剂盒洗 涤,固定,染色。每孔迁移的细胞随机选取5个高倍镜视野计数。转染 pcDNA3.1空载体转染上清作为对照。

趋化指数CI为迁移细胞数除以对照组细胞数。所有实验至少重复3次。 CI>2有显著性意义。

二、结果:

如图2所示,FAM19A5培养上清对PBMC(A-1至A-3)、豚鼠中性粒细胞 (B)、U937(C)、Jurkat(D)、THP-1(E)均具有趋化作用。

实施例6、FAM19A5-myc-his6蛋白质的纯化与N端测序

一、方法:

将HEK 293T细胞消化离心后调成1.5×107细胞密度接种在直径为 150mm平皿中,同时进行转染。pcDNA3.1-FAM19A5-myc-his6DNA 12.5μg, PEI(威格拉斯生物技术有限公司)50μg,混合液慢慢滴入准备好的细胞中, 同时设pcDNA3.1-myc-his6空载体转染细胞对照,16小时后换无血清培养 基HEKG,37℃5%CO2培养48小时,收获转染后的上清。2000rpm/min,10 分钟,0.22μm滤膜过滤。取Ni Sepharose 6Fast Flow(GE healthcare)柱料, 20倍体积水平衡,5mM咪唑200mM NaCl平衡液平衡,上清过柱后先用 杂蛋白洗液洗柱,再用含1M咪唑的蛋白洗液洗脱。经过纯化,洗脱后样品 经12.5%SDS-PAGE电泳转移至PVDF膜上,用考马斯亮兰染色,甲醇/冰 乙酸脱色后裁下与Western blot检测阳性位置相同的带进行蛋白质的N端 测序(委托上海基康生物技术有限公司测序)。

二、结果:

如图3A-3C所示,纯化后的蛋白质样品经12.5%SDS-PAGE电泳,转移 至PVDF膜后做N端测序。FAM19A5(BC039396.1)-myc-his在22kd处有一条 清晰条带;FAM19A5(NM_001082967)-myc-his在22kd处有两条清晰条带; FAM19A5(NM_015381.5)-myc-his在22kd处有一条清晰条带。全部送至上海 基康生物技术有限公司进行N端测序。蛋白质的N端测序结果均为 T-C-E-I-V-T-L-D-R-D。

实施例7、PBMC在不同浓度LPS(Lipopolysaccharides)刺激下FAM19A5 转录水平的变化

一、方法:

实施例3中获得PBMC分别用LPS 10ng/ml,1μg/ml,5μg/ml分别刺 激6h、24h后,利用Invitrogen公司的Trizol试剂提取细胞总RNA,利用 反转录试剂盒(Invitrogen)进行逆转录和PCR。以FAM19A5 isoform1上 游F1(5’GCC CTG CCC AGC ATG TCC TC 3’(SEQ ID NO:5)),下游 R1(5’GTC CAG CCT GAC CGG TTG AT 3’(SEQ ID NO:6))为引物, 扩增40轮。以FAM19A5 isoform2上游F1(5’CGC TCT GGG CAC TGG CAG G 3’(SEQ ID NO:7)),下游R1(5’CGT GGT GGT CTT TAT CCT CCC GC 3’(SEQ ID NO:8)),扩增35轮。PCR产物进行1%的琼脂糖胶电泳 后EB染色通过UV拍摄。

二、结果:

如图4所示:第1泳道为分子量标准;第2、3、4、5、6、7、8泳道 是分别以PBMC分别用LPS 10ng/ml,1μg/ml,5μg/ml分别刺激6h、24h 的逆转录cDNA为模板,以(A)FAM19A5 isoform1(F1,R1);(B)FAM19A5 isoform2(F1,R1);(C)G3PDH的F1(5’ACCACAGTCCATGCCATCAC 3’ (SEQ ID NO:9)),R2(5’TCCACCACCCTGTTGCTGTA 3’(SEQ ID NO: 10))为引物进行的RT-PCR。RT-PCR结果显示:FAM19A5 isoform1在 PBMC中没有表达,而FAM19A5 isoform2在PBMC中低表达,在LPS刺 激后表达增加,其中在1μg/ml LPS刺激24小时表达达到高峰。

实施例8、构建pET32a-FAM19A5-his6融合蛋白原核表达质粒

构建pET32a-FAM19A5-his6融合蛋白原核表达质粒,用于表达 FAM19A5-his6原核蛋白。

一、方法:

将FAM19A5编码序列(SEQ ID NO:11)插入pET32a(Novagen公司)表达 载体,构建pET32a-FAM19A5-his6原核表达质粒。测序验证质粒的正确性 后,进行质粒扩增,用维格拉斯小提试剂盒提取质粒,用于后续原核表达 宿主菌转染。

二、结果:

经DNA测序编码区序列正确。

实施例9、FAM19A5-his6原核蛋白表达以及纯化

一、方法:

将pET32a-FAM19A5-his6原核表达质粒转染入Origami B宿主菌 后,280rpm/min 37℃LA培养基中培养,待菌生长至OD 0.6时,加入IPTG终 浓度为25μM 250rpm/min 25℃诱导过夜后,离心后弃去培养基,PBS 7.4重 悬,超声破碎菌体。收获破碎菌体后上清液,离心12000rpm/min,10分钟, 0.22μm滤膜过滤。取Ni Sepharose 6HP(GE healthcare)柱料,20倍体积水平 衡,20mM咪唑500mM NaCl平衡液平衡,上清过柱后先用杂蛋白洗液洗柱, 再用含500mM咪唑的蛋白洗液洗脱。经过纯化,洗脱后样品经超滤管 (milipore 3000D)超滤后浓缩。最后过DEAE(GE healthcare)除内毒素,BCA 定量后冻存于-80℃用于后续功能实验。

二、结果:

如图5所示,纯化后的蛋白质样品经12.5%SDS-PAGE电泳,直接考 马斯亮蓝染色。图中用箭头指示的FAM19A5-his6为目的蛋白条带。

BCA定量结果示纯化后的FAM19A5-his6浓度为500μg/ml。

实施例10、FAM19A5-his6原核蛋白的趋化作用

一、方法:

人外周血单个核细胞(PBMC)的分离和培养同实施例3,细胞贴壁过 夜后,人外周血淋巴细胞(PBL)和单核细胞(Monocyte)得以分离,PBL 悬浮生长,吸出培养基离心后继续趋化实验;加入新鲜培养基,单核细胞 贴壁生长,用细胞刮刮下离心后继续趋化实验。

趋化实验在48孔的趋化小室(Neutroprobe;Cabin John,MD,U.S.A.) 里进行。用作趋化检测的蛋白经Hepes RPMI 1640加或不加0.1%BSA稀释 至1ng/ml、10ng/ml、100ng/ml、1000ng/ml、10000ng/ml加到小室的下孔里 (27μl/孔),然后用Hepes RPMI 1640加或不加0.1%BSA稀释后同样的培养 基重悬为4×106个细胞/ml,加到小室的上孔中(55μl/孔),在check board实 验中,细胞预先通过与FAM19A5原核蛋白500ng/ml孵育后再加入到趋化 小室的上孔中。上下孔用无聚乙烯吡咯烷酮的聚碳酸酯滤膜相隔,PBL和 单核细胞使用滤膜孔径为3μm,THP-1细胞使用滤膜孔径为5μm。将小室 放入培养箱37℃,5%CO2,孵育3h。趋化结束时从小室上移去滤膜,用 3步染色试剂盒洗涤,固定,染色。每孔迁移的细胞随机选取5个高倍镜视 野计数。Hepes RPMI 1640加或不加0.1%BSA作为对照。

趋化指数CI为迁移细胞数除以对照组细胞数。所有实验至少重复3次。 CI>2有显著性意义。

二、结果:

如图6A及6B所示,其中A显示FAM19A5原核蛋白和真核蛋白对PBMC 具有趋化作用。B显示FAM19A5原核蛋白与PBMC预孵育后封闭掉 FAM19A5原核蛋白对PBMC的趋化作用,说明FAM19A5原核蛋白对于 PBMC的趋化作用是特异的。C和D分别为FAM19A5原核蛋白对PBL和单核 细胞具有趋化作用。E显示FAM19A5原核蛋白对THP-1具有趋化作用并且在 100ng/ml作用最为明显。

实施例11、FAM19A5在人类各组织的表达谱

一、方法:

人类各组织cDNA文库购自Clontech公司。以FAM19A5isoform1上 游F1(5’GCC CTG CCC AGC ATG TCC TC 3’(SEQ ID NO:5)),下游 R1(5’GTC CAG CCT GAC CGG TTG AT 3’(SEQ ID NO:6))为引物, 扩增40轮。以FAM19A5isoform2上游F1(5’CGC TCT GGG CAC TGG CAG G 3’(SEQ ID NO:7)),下游R1(5’CGT GGT GGT CTT TAT CCT CCC GC 3’(SEQ ID NO:8)),扩增40轮。PCR产物进行1%的琼脂糖胶电泳 后EB染色通过UV拍摄。

二、结果:

如图7所示:第1泳道为分子量标准;第2、3、4、5、6、7、8、9、 10、11、12、13、14、15、16、17泳道分别是人的心、脑、胎盘、肺、肝、 骨骼肌、肾、胰腺、脾、胸腺、前列腺、睾丸、卵巢、小肠、结肠、外周 血淋巴细胞的cDNA文库,分别是以(A)FAM19A5isoform1(F1,R1);(B) FAM19A5  isoform2(F1,R1);(C)G3PDH    的 F1(5’ACCACAGTCCATGCCATCAC  3’(SEQ  ID  NO  :9)),R2 (5’TCCACCACCCTGTTGCTGTA 3’(SEQ ID NO:10))为引物进行的 RT-PCR。

结果显示:FAM19A5isoform1在脑、肺、肝、骨骼肌、肾、胸腺、睾 丸、卵巢、小肠、结肠中表达,余组织未见表达;FAM19A5isoform2在脑、 肾、胰腺、睾丸、卵巢、小肠、结肠中表达,余组织未见表达。

实施例12、FAM19A5在人乳腺癌细胞系MCF7中内源性表达和定位

一、方法:

将MCF7细胞用含10%FBS,1mg/ml牛胰岛素(sigma公司)的MEM 培养基在5%CO2,37℃的培养箱中培养48小时,消化MCF7细胞,将细 胞调成2×105铺入24孔板中,孔中事先放有直径为12mm的细胞爬片(Fisher  Coverglass)。让细胞在爬片上生长48小时后固定细胞(室温15分钟,1%多 聚甲醛),渗透化(10分钟,0.1%NP-40),封闭(5%山羊血清)。所有溶液 用PBS制备。依次用FAM19A5单克隆抗体(R&D公司)、大鼠IgG(sigma 公司),FITC标记的山羊抗大鼠IgG染色。最后用Hochest33342染细胞核。 激光共聚焦显微镜观察。

在另一实验中,让细胞在爬片上生长48小时后固定细胞(室温15分钟, 1%多聚甲醛),渗透化(10分钟,0.1%NP-40),3%过氧化氢溶液去除内源性 过氧化氢酶。封闭(5%山羊血清)。所有溶液用PBS制备。依次用FAM19A5 单克隆抗体(R&D公司)、大鼠IgG(sigma公司),HRP标记的山羊抗大鼠 IgG染色。DAKO显色试剂盒显色。苏木精复染细胞核后中性树胶封片。 显微镜下观察拍照。

二、结果:

如图8A及8B所示:A、B为细胞免疫荧光染色的结果。C、D为细胞 免疫化学染色的结果。A显示同型对照大鼠IgG检测内源性FAM19A5定位; B显示FAM19A5单克隆抗体检测内源性FAM19A5在MCF7细胞的定位; C显示为同型对照大鼠IgG检测内源性FAM19A5在MCF7细胞的定位;D 显示FAM19A5单克隆抗体检测内源性FAM19A5在MCF7细胞的定位。

结果显示:FAM19A5在MCF7细胞中细胞膜、细胞质、细胞核中均有 表达。在细胞膜与细胞核中表达丰度较高。

实施例13、FAM19A5在大鼠主动脉球囊损伤模型的主动脉表达的免疫组织 化学染色

一、方法:

Sprague-Dawley大鼠体重250±50g,雄性,动物按照取材时间随机分 组,行右侧颈总动脉球囊扩张术。用水合氯醛(300mg/kg)腹腔注射麻醉后, 固定在动物专用固定架上;在颈前作一正中切口,1.5cm球囊(Maverick, Boston Scientific Corporation),钝性分离左颈总动脉,缓慢插入球囊导管, 插入深度为4cm。向球囊内注入肝素生理盐水使其膨胀,重复3次造成内 膜完全损伤,退出导管,结扎动脉。对照组进行同样的操作,但并不进行 球囊损伤操作。

实验动物在术后7天处死,取损伤组与未损伤对照组的动脉血管,4% 甲醛固定,梯度酒精逐级脱水后,包埋、3um切片,用于后续免疫组织化学 实验。

免疫组织化学染色方法如下:梯度酒精下行水化,高压法进行抗原修 复,3%过氧化氢溶液去除内源性过氧化氢酶,封闭(5%山羊血清)。依次 用FAM19A5单克隆抗体(R&D公司)、大鼠IgG(sigma公司),HRP标记 的山羊抗大鼠IgG染色。DAKO显色试剂盒显色。苏木精复染细胞核后中 性树胶封片。显微镜下观察拍照。

二、结果:

图9A及9B为FAM19A5在大鼠主动脉球囊损伤模型的主动脉表达的 免疫组织化学染色的结果。A、B、C、D分别是4只不同的大鼠个体。图 注200×和400×分别为光学显微镜放大倍数,+表示球囊损伤组大鼠,-表 示未损伤对照组大鼠。

结果显示:FAM19A5在球囊损伤组大鼠的主动脉血管平滑肌细胞呈阳 性表达,而在未损伤对照组大鼠的主动脉血管平滑肌细胞呈阴性表达。这 样的差异表达说明FAM19A5与血管平滑肌细胞活化和增生有关。

实施例14、FAM19A5在人动脉粥样硬化患者动脉粥样硬化斑块表达的免疫 组织化学染色

一、方法:

标本采集:人动脉粥样硬化患者外周动脉内膜切除术时取动脉粥样斑 块。4%甲醛固定,梯度酒精逐级脱水后,包埋、3μm切片,用于后续免 疫组织化学实验。

免疫组织化学染色方法同实施例13。

二、结果:

图10为FAM19A5在人动脉粥样硬化患者动脉粥样硬化斑块表达的免 疫组织化学染色的结果。A、B分别是2个不同的病例。图注200×和400 ×分别为光学显微镜放大倍数,Rat IgG为抗体的同型对照,Rat anti 19A5 表示用FAM19A5单克隆抗体检测FAM19A5在组织中的阳性信号。

结果显示:FAM19A5在人动脉粥样硬化患者动脉粥样硬化斑块组织 呈阳性表达,而抗体同型对照Rat IgG无阳性信号。说明FAM19A5与动脉 粥样硬化等心血管疾病有关,可能参与此类疾病的发生与发展。 实施例15、FAM19A5在脂肪组织表达的免疫组织化学染色

一、方法:

标本采集:取正常小鼠C57BL/6J肺组织,乳腺肿瘤和卵巢肿瘤分别在 患者行切除术时采集的肿瘤标本。4%甲醛固定,梯度酒精逐级脱水后,包 埋、3μm切片,用于后续免疫组织化学实验。

人多器官正常组织组合芯片购自陕西超英生物科技有限公司,编号为 FDA999。

免疫组织化学染色方法同实施例13。

二、结果:

图11A至11D为FAM19A5在脂肪组织表达的免疫组织化学染色的结 果。A是小鼠肺部组织表达的免疫化学染色结果。B是乳腺肿瘤表达的免疫 组织化学染色的结果。C是卵巢肿瘤表达的免疫组织化学染色的结果。D 是正常甲状旁腺表达的免疫组织化学染色的结果。图注100×,200×,400 ×分别为光学显微镜放大倍数。

结果显示:FAM19A5在小鼠肺部脂肪组织,人乳腺肿瘤脂肪组织,人 卵巢肿瘤脂肪组织,人正常甲状旁腺脂肪组织中呈现阳性表达。说明 FAM19A5可能与脂肪代谢有关,可能是一个新的脂肪因子。

本文通过一些具体的实施方式对本发明进行了说明,而且为了描述的 目的还针对许多细节进行了描述。对于本领域技术人员而言,本发明可以 包括一些其它的具体实施方式,也可以在不偏离本发明主旨的情况下针对 所披露的发明内容进行适当的调整和变化。

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1、(10)申请公布号 CN 102775490 A (43)申请公布日 2012.11.14 CN 102775490 A *CN102775490A* (21)申请号 201110418686.2 (22)申请日 2011.12.14 201110122213.8 2011.05.12 CN C07K 14/52(2006.01) C12N 15/19(2006.01) C12N 15/63(2006.01) A61K 38/19(2006.01) A61K 48/00(2006.01) A61P 31/12(2006.01) A61P 37/08(2006.01) A61P 29/00(20。

2、06.01) A61P 37/06(2006.01) A61P 25/00(2006.01) A61P 37/02(2006.01) A61P 35/04(2006.01) A61P 19/10(2006.01) A61P 3/04(2006.01) A61P 3/10(2006.01) A61P 9/10(2006.01) A61P 9/14(2006.01) A61P 9/12(2006.01) A61P 9/04(2006.01) G01N 33/68(2006.01) C12Q 1/68(2006.01) C07K 16/24(2006.01) (71)申请人 北京大学 地址 1008。

3、71 北京市海淀区颐和园路 5 号 (72)发明人 王应 马大龙 张焱 郑奕 郭嫦媛 张文娟 张颖妹 王平章 郭帅 石太平 (74)专利代理机构 北京攀腾专利代理事务所 ( 普通合伙 ) 11374 代理人 彭蓉 (54) 发明名称 具有趋化活性的分泌蛋白及其应用 (57) 摘要 本发明提供了趋化白细胞和肿瘤的 SEQ ID NO : 1 所示氨基酸序列的 FAM19A5 分泌蛋白, 编码 该蛋白的多核苷酸, 及含有多核苷酸的基因工程 载体。 还涉及药物组合物, 含有所述蛋白或多核苷 酸、 基因工程载体和 / 或宿主细胞, 及药物可接受 的盐、 载体或赋形剂。还涉及体外检测所述蛋白 或多核苷酸。

4、表达水平变化的方法。还有所述蛋白 或多核苷酸能用于预防和 / 或治疗病毒感染、 过 敏疾病、 炎症反应、 移植排斥、 脑部疾病、 自身免疫 病、 肿瘤转移、 免疫调节、 干细胞增殖分化、 骨质疏 松症、 肥胖和胰岛素抵抗、 动脉硬化、 血管钙化等 心血管病, 及用于商品化试剂研究上述病状。 还涉 及以所述蛋白或多核苷酸作为靶开发化合物、 抗 体、 多肽药物和商品化试剂。 (66)本国优先权数据 (51)Int.Cl. 权利要求书 1 页 说明书 14 页 序列表 4 页 附图 19 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书 1 页 说明书 14 页 序列表 4。

5、 页 附图 19 页 1/1 页 2 1. 一种蛋白, 其包含 : (1) 具有 SEQ ID NO : 1 所示氨基酸序列的蛋白 ; 或 (2) 具有 (1) 所述蛋白至少 80同源性的氨基酸序列, 其功能与 (1) 所述蛋白的功能 相同或相似或不同的生物学功能。 2. 如权利要求 1 所述的蛋白, 其为 : (1) 具有 SEQ ID NO : 1 所示氨基酸序列的蛋白 ; 或 (2) 具有 (1) 所述蛋白至少 90同源性的氨基酸序列, 其功能与 (1) 所述蛋白的功能 相同或相似或不同的生物学功能。 3. 一种多核苷酸, 其包含 : (1) 编码 SEQ ID NO : 1 所示氨基酸。

6、序列的多核苷酸 ; 或 (2) 具有与 (1) 所述多核苷酸至少 80同源性的多核苷酸序列, 其编码的蛋白与 (1) 所述多核苷酸编码的蛋白具有相同的功能或相似或不同的生物学功能。 4.如权利要求3所述的多核苷酸, 其包含具有SEQ ID NO : 1所示的序列或其互补序列。 5. 一种基因工程载体, 其含有权利要求 3 或 4 所述的多核苷酸。 6. 一种药物组合物, 其含有权利要求 1 或 2 所述的蛋白、 编码所述蛋白的多核苷酸和 / 或含有所述多核苷酸的基因工程载体, 以及一种或多种药物可接受的盐或药学上可接受的 载体或赋形剂。 7. 一种使用如权利要求 1 或 2 所述的蛋白或编码所。

7、述蛋白的多核苷酸在制备预防和 / 或治疗病毒感染、 过敏性疾病、 炎症反应、 移植排斥、 脑部疾病、 自身免疫病、 肿瘤转移、 免疫 调节、 干细胞增殖分化、 骨质疏松症、 肥胖和胰岛素抵抗、 动脉粥样硬化、 血管钙化、 心肌缺 血 - 再灌注损伤、 高血压、 心衰等心血管疾病的药物中的应用。 8.一种体外检测来自待测者的样品中权利要求1或2所述的蛋白或编码所述蛋白的多 核苷酸表达水平的方法。 9. 如权利要求 8 所述的方法, 所述方法为反转录 - 聚合酶链式反应或蛋白质印迹、 ELISA、 FACS、 免疫荧光、 免疫组化、 免疫细胞化学检测方法。 10. 一种如权利要求 1 或 2 所述。

8、的蛋白或编码所述蛋白的多核苷酸在制备商品化试 剂研究病毒感染、 过敏性疾病、 炎症反应、 移植排斥、 脑部疾病、 自身免疫病、 肿瘤转移、 免疫 调节、 干细胞增殖分化、 骨质疏松症、 肥胖和胰岛素抵抗、 动脉粥样硬化、 血管钙化、 心肌缺 血 - 再灌注损伤、 高血压、 心衰等心血管疾病的应用。 11. 一种如权利要求 1 或 2 所述的蛋白或编码所述蛋白及其相互作用分子作为靶开发 化合物、 抗体、 多肽药物和商品化试剂的应用。 权 利 要 求 书 CN 102775490 A 2 1/14 页 3 具有趋化活性的分泌蛋白及其应用 技术领域 0001 本发明涉及基因工程领域, 特别地, 本发。

9、明涉及具有多种功能的蛋白及编码其的 多核苷酸、 包含多核苷酸的基因工程载体、 以及相应的药物组合物, 本发明还涉及所述蛋白 和多核苷酸及其药物组合物的应用。 背景技术 0002 细胞因子是由机体各种细胞合成分泌的具有多种生理活性和参与病理反应的小 分子可溶性蛋白质。 趋化因子是一类具有趋化作用的细胞因子, 在机体的病毒感染、 过敏性 疾病、 炎症反应、 移植排斥、 脑部疾病、 自身免疫病、 肿瘤转移、 免疫调节、 干细胞增殖分化、 骨质疏松症、 肥胖和胰岛素抵抗、 动脉粥样硬化、 血管钙化、 心肌缺血 - 再灌注损伤、 高血 压、 心衰等心血管疾病等过程中发挥重要作用。 目前, 趋化因子已经成。

10、为国内外研究的热点 之一。 0003 人类基因组框架图完成 10 周年, 目前的任务是阐明数以万计的基因及其产物的 功能, 深入认识疾病发生发展的相关基因和分子机理, 发现疾病易感基因、 抗病基因、 药物 敏感基因, 发现新的药物作用靶点和新的生物技术药物。这些工作将花费远比基因序列分 析更多的时间、 更大的投入和更繁重的工作量, 也更加具有挑战性。 0004 趋化因子超家族成员具有一定的同源结构, 根据一级结构中保守的 4、 6 个 Cys 的 前 2 个 Cys 的排列方式, 可将趋化因子超家族分为 CXC、 CC、 C 和 CX3C 四个亚家族, 它们的 功能除趋化活性外, 还具有细胞活。

11、化等多种生物学效应。这些趋化因子与七次跨膜的 G 蛋 白偶联受体特异结合, 通过 G 蛋白转导信号至细胞内, 发挥其生物学活性。迄今为止, 大约 50 种趋化因子和 20 种趋化因子受体被发现, 其中多种趋化因子可以通过同一趋化因子受 体发挥趋化作用, 同一趋化因子还可通过作用于几种趋化因子受体发挥趋化作用。 0005 近年来, 免疫疗法发生了变化, 从基础向临床的转化到药物开发成为更为重要的 途径。通过描述免疫系统相关趋化因子及其配体如何组织在生理和病理活动中发挥作用, 暗示趋化因子有强大的临床应用前景, 可以用作免疫疗法的治疗靶或辅助治疗剂或主要疗 法。 0006 本发明人利用人类功能基因。

12、组学数据库, 生物信息学分析, 分子生物学、 细胞生物 学及免疫学技术, 从人类基因数据库中发掘具有重要生理、 病理意义的新基因, 为阐明疾病 的发病机制、 发现疾病标志物、 基因组药物靶标(开发化合物、 抗体、 多肽药物)或基因工程 药物提供基础。 0007 基因表达及其编码产物蛋白质表达的检测方法包括反转录 - 聚合酶链式反应、 蛋 白质印迹、 ELISA、 FACS、 免疫荧光、 免疫组化、 免疫细胞化学等检测方法。 可以应用于实验研 究以及临床生理和病理疾病 ( 病毒感染、 过敏性疾病、 炎症反应、 移植排斥、 脑部疾病、 自身 免疫病、 肿瘤转移、 免疫调节、 干细胞增殖分化、 骨质。

13、疏松症、 肥胖和胰岛素抵抗、 动脉粥样 硬化、 血管钙化、 心肌缺血-再灌注损伤、 高血压、 心衰等心血管疾病)中细胞和组织的基因 表达及其编码产物蛋白质表达的检测。 说 明 书 CN 102775490 A 3 2/14 页 4 0008 具有重要生理、 病理意义的基因及其编码产物蛋白质, 可以作为药物靶标, 开发靶 向这一分子本身及其相互作用分子的化合物、 抗体、 多肽药物或基因工程药物和商品化试 剂, 应用于发病机制研究, 疾病标志物的研究和临床检测, 及研究和临床的药物的治疗。 发明内容 0009 利用生物信息学技术, 本发明从新基因中首次成功地筛选出了新的具有趋化活 性的细胞因子, 。

14、即 FAM19A5(Family with sequence similarity 19, member A5), 其核酸 序列在 Gen-bankTM的注册登记号为 BC039396.1 ; NM_001082967.1 ; NM_015381.5。其中, BC039396.1、 NM_001082967.1 和 NM_015381.5 分别编码 114、 132 和 125 个氨基酸, 在体外 具有趋化活性。本发明经蛋白表达、 纯化、 N 端测序和趋化功能检测的实验证明 FAM19A5 具 有趋化活性的分泌蛋白为其 C 端 89 个氨基酸序列。本发明还包括在 FAM19A5 的基础上陆 续。

15、得到的其它一些新的蛋白。 0010 本发明在一方面提供了一种具有趋化活性的蛋白。 0011 本发明在另一方面提供了一种编码本发明的蛋白的多核苷酸。 0012 本发明在另一方面提供了一种含有本发明的多核苷酸的基因工程载体。 0013 本发明在另一方面提供了一种药物组合物, 该药物组合物含有本发明的蛋白、 多 核苷酸和 / 或基因工程载体, 以及一种或多种药物可接受的盐或药学上可接受的载体或赋 形剂。 0014 本发明在另一方面提供了本发明的蛋白或多核苷酸在制备预防和 / 或治疗病毒 感染、 过敏性疾病、 炎症反应、 移植排斥、 脑部疾病、 自身免疫病、 肿瘤转移、 免疫调节、 干细 胞增殖分化、。

16、 骨质疏松症、 肥胖和胰岛素抵抗、 动脉粥样硬化、 血管钙化、 心肌缺血 - 再灌注 损伤、 高血压、 心衰等心血管疾病的药物中的应用。 0015 本发明在另一方面提供了检测待测样品中本发明的蛋白或多核苷酸的表达水平 是否变化的方法。 0016 本发明在另一方面了本发明的蛋白或多核苷酸在制备商品化试剂研究病毒感染、 过敏性疾病、 炎症反应、 移植排斥、 脑部疾病、 自身免疫病、 肿瘤转移、 免疫调节、 干细胞增殖 分化、 骨质疏松症、 肥胖和胰岛素抵抗、 动脉粥样硬化、 血管钙化、 心肌缺血 - 再灌注损伤、 高血压、 心衰等心血管疾病的应用。 0017 本发明在另一方面提供了以本发明的蛋白或。

17、多核苷酸或本发明蛋白的相互作用 分子作为靶开发化合物、 抗体、 多肽药物和商品化试剂的应用。 0018 根据本发明的一些实施方式, 本发明提供一种蛋白, 该蛋白包含 : 0019 (1) 如 SEQ ID NO : 1 所示的氨基酸序列的蛋白 ; 或 0020 (2) 具有 (1) 所述蛋白至少 80同源性的氨基酸序列, 其功能与 (1) 所述蛋白的 功能相同或相似或不同的生物学功能。 0021 其中, 如 SEQ ID NO : 1 所示的氨基酸序列的蛋白, 为 FAM19A5 蛋白的 C 末端 89 个氨基酸序列 (FAM19A5 蛋白的核酸序列在 Gen-bankTM的注册登记号为 BC。

18、039396.1 ; NM_001082967.1 ; NM_015381.5) ; 在本发明中称为 FAM19A5 分泌蛋白。 0022 本发明蛋白还包括具有与 SEQ ID NO : 1 所示氨基酸序列至少 80, 优选至少 85, 更为优选至少 90, 更进一步优选至少 95, 特别优选至少 98, 更为特别优选至少 说 明 书 CN 102775490 A 4 3/14 页 5 99同源性 ( 序列匹配 ) 的序列。这些序列可以与本发明的 SEQ ID NO : 1 所示的序列具有 相同、 相似或不同的生物学功能, 优选具有相同或相似的功能。 0023 在本发明的一些优选实施方式中, 。

19、本发明的蛋白为 : 0024 (1) 如 SEQ ID NO : 1 所示的氨基酸序列的蛋白 ; 或 0025 (2) 具有 (1) 所述蛋白至少 90同源性的氨基酸序列, 其功能与 (1) 所述蛋白的 功能相同或相似或不同的生物学功能。 0026 再者, 根据本发明的一些实施方式, 本发明还提供一种多核苷酸, 该多核苷酸包 含 : 0027 (1) 编码 SEQ ID NO : 1 所示氨基酸序列的多核苷酸 ; 或 0028 (2)具有(1)所述多核苷酸至少80同源性的多核苷酸序列, 其编码的蛋白与(1) 所述多核苷酸编码的蛋白具有相同或相似或不同的生物学功能。 0029 如SEQ ID N。

20、O : 1所示的氨基酸序列为FAM19A5分泌蛋白89个氨基酸序列。 本发明 的多核苷酸序列可以只编码 FAM19A5 分泌蛋白, 也可以在上述蛋白的编码序列的基础上, 增加非编码序列, 例如内含子、 编码序列 5或 3端的非编码序列等。本发明的多核苷酸 序列最好是以分离形式提供的。本发明的多核苷酸是 “分离” 形式的, 其不仅已经与在细胞 中伴随其的蛋白质分开, 而且已从天然状态下位于其两侧的序列中分离出来。 0030 在本发明的一些实施方式中, 本发明还包括具有与编码 FAM19A5 分泌蛋白或其片 段的多核苷酸至少70、 优选至少80、 更为优选至少85, 更进一步优选至少90、 特别 。

21、优选至少 95, 更为特别优选至少 98同源性的多核苷酸序列。优选地, 本发明的多核苷 酸为与编码 SEQ ID NO : 1 所示氨基酸序列的多核苷酸序列或其片段具有至少 80同源性 的多核苷酸, 该多核苷酸编码的蛋白与 SEQ ID NO : 1 所示的蛋白具有相同或相似或不同的 生物学功能。 0031 还有, 根据本发明的一些实施方式, 本发明还涉及一种基因工程载体, 该基因工程 载体含有编码本发明的分泌蛋白的多核苷酸。所述基因工程载体可以是普通载体、 表达载 体等。 0032 另外, 根据本发明的一些实施方式, 本发明还提供所述 FAM19A5 分泌蛋白在制备 预防和 / 或治疗病毒感。

22、染、 过敏性疾病、 炎症反应、 移植排斥、 脑部疾病、 自身免疫病、 肿瘤 转移、 免疫调节、 干细胞增殖分化、 骨质疏松症、 肥胖和胰岛素抵抗、 动脉粥样硬化、 血管钙 化、 心肌缺血 - 再灌注损伤、 高血压、 心衰等心血管疾病的药物中的应用。 0033 本发明通过实验证明, 本发明的 FAM19A5 分泌蛋白具有与趋化因子相当的趋化活 性, 而其又来源于人类本身, 所以FAM19A5分泌蛋白在多种疾病的预防和/或治疗方面具有 广阔的应用前景。 0034 另外, 根据本发明的一些实施方式, 本发明还提供所述 FAM19A5 分泌蛋白在制备 商品化试剂研究病毒感染、 过敏性疾病、 炎症反应、。

23、 移植排斥、 脑部疾病、 自身免疫病、 肿瘤 转移、 免疫调节、 干细胞增殖分化、 骨质疏松症、 肥胖和胰岛素抵抗、 动脉粥样硬化、 血管钙 化、 心肌缺血 - 再灌注损伤、 高血压、 心衰等心血管疾病的应用。 0035 另外, 根据本发明的一些实施方式, 本发明还提供一种体外检测来自待测者的样 品中本发明所述的蛋白或多核苷酸的表达水平的方法, 该方法为反转录 - 聚合酶链式反 应、 蛋白质印迹或 ELISA、 FACS、 免疫荧光、 免疫组化、 免疫细胞化学检测方法。 说 明 书 CN 102775490 A 5 4/14 页 6 附图说明 0036 图 1 显示利用 Western Blo。

24、tting 检测 FAM19A5 分泌蛋白的表达结果。加入 Anti-c-myc 抗体作用后, 再加入 IRDyeTM 800 标记的抗鼠 IgG 二抗反应, 经 Odyssey Imaging System 扫描。其中 : A 为 FAM19A5(BC039396.1)-myc-his 过表达的上清, 在 22kd 处有两条清晰条带 ; B 为 FAM19A5(NM_001082967)-myc-his 过表达的上清, 在 22kd 处有两 条清晰条带 ; C 为 FAM19A5(NM_015381.5)-myc-his 过表达的上清, 在 22kd 处有一条清晰条 带。 0037 图 2 。

25、显示 FAM19A5 分泌蛋白上清液的趋化作用。其中 : A-1、 A-2 和 A-3 分别显示 FAM19A5(BC039396.1)、 FAM19A5(NM_001082967.1) 和 FAM19A5(NM_015381.5) 对 PBMC 趋化 作用, 而 pcDB 表达上清为对照, 可见 FAM19A5 具有明显的趋化作用 ; B 显示 FAM19A5 对豚鼠 中性粒细胞趋化作用, 而 pcDB 表达上清为对照, 可见 FAM19A5 具有明显的趋化作用 ; C 显示 FAM19A5 对 U937 趋化作用, pcDB 表达上清为对照, FAM19A5 具有明显的趋化作用 ; D 显。

26、示 FAM19A5 对 Jurkat 趋化作用, pcDB 表达上清为对照, FAM19A5 具有明显的趋化作用 ; E 显示 FAM19A5 对 THP-1 趋化作用, pcDB 表达上清为对照, FAM19A5 具有明显的趋化作用。 0038 图 3A 显 示 FAM19A5-myc-his6 真 核 蛋 白 N 端 测 序 结 果,具 体 地 显 示 FAM19A5(BC039396.1)-myc-his在22kd处一条清晰条带的N端测序的10个氨基酸的结果。 0039 图 3B1 显 示 FAM19A5-myc-his6 真 核 蛋 白 N 端 测 序 结 果,具 体 地 显 示 FA。

27、M19A5(NM_001082967)-myc-his 在 22kd 处两条清晰条带的 N 端测序的 10 个氨基酸的结 果。 0040 图 3B2, 与图 3B1 一起, 也显示 FAM19A5-myc-his6 真核蛋白 N 端测序结果, 具体地 显示 FAM19A5(NM_001082967)-myc-his 在 22kd 处两条清晰条带的 N 端测序的 10 个氨基酸 的结果。 0041 图 3C 显示 FAM19A5(NM_015381.5)-myc-his 在 22kd 处一条清晰条带的 N 端测序 的 10 个氨基酸的结果。 0042 图 4 显示 RT-PCR 鉴定 PBMC 。

28、在不同浓度 LPS (Lipopolysaccharides) 刺激下 FAM19A5 转录水平的变化。图中, 第 1 泳道为分子量标准 ; 第 2、 3、 4、 5、 6、 7、 8 泳道是分别以 PBMC 分别用 LPS 10ng/ml, 1g/ml, 5g/ml 分别刺激 6h、 24h 的逆转录 cDNA 为模板。其 中, A 显示以 FAM19A5isoform1(F1, R1) 为引物扩增 40 轮的电泳结果, 未见任何特异条带 ; B 显示以 FAM19A5isoform2(F1, R1) 为引物扩增 35 轮的电泳结果, 在 353bp 处可见一条清晰 带 ; C 显示以 GA。

29、PDH (F1, R1) 为引物扩增 22 轮的电泳结果, 在 496bp 处可见一条清晰带, 为 内部标准。 0043 图5显示纯化后的FAM19A5原核蛋白样品经12.5SDS-PAGE电泳, 直接考马斯亮 蓝染色。图中, 箭头所指为 FAM19A5-his6 原核蛋白。第 1 泳道为 FAM19A5 上样 30l ; 第 2 泳道为BSA 100g ; 第3泳道为BSA500g ; 第4泳道为BSA 1000g ; 第5泳道为FAM19A5 上样 5l。 0044 图6A和6B显示FAM19A5原核蛋白对THP-1细胞的趋化作用。 其中表明在FAM19A5 原核蛋白 100ng/ml 趋。

30、化作用最为明显。 0045 图7显示FAM19A5在人类各组织的表达谱。 图中, 第1泳道为分子量标准 ; 第2、 3、 说 明 书 CN 102775490 A 6 5/14 页 7 4、 5、 6、 7、 8、 9、 10、 11、 12、 13、 14、 15、 16、 17 泳道分别是人的心、 脑、 胎盘、 肺、 肝、 骨骼肌、 肾、 胰腺、 脾、 胸腺、 前列腺、 睾丸、 卵巢、 小肠、 结肠、 外周血淋巴细胞的 cDNA 文库。其中, A 显示 以 FAM19A5isoform1(F1, R1) 为引物扩增 40 轮的电泳结果, 在 311bp 处可见一条清晰带 ; B 显示以 F。

31、AM19A5isoform2(F1, R1) 为引物扩增 40 轮的电泳结果, 在 353bp 处可见一条清晰 带 ; C 显示以 GAPDH (F1, R1) 为引物扩增 25 轮的电泳结果, 在 496bp 处可见一条清晰带, 为 内部标准。结果显示 : FAM19A5isoform1 在脑、 肺、 肝、 骨骼肌、 肾、 胸腺、 睾丸、 卵巢、 小肠、 结 肠中表达, 余组织未见表达 ; FAM19A5isoform2 在脑、 肾、 胰腺、 睾丸、 卵巢、 小肠、 结肠中表 达, 余组织未见表达。 0046 图 8A 和 8B 显示 FAM19A5 在人乳腺癌细胞系 MCF7 中内源性定位。

32、 : A、 B 为细胞免疫 荧光染色的结果。C、 D 为细胞免疫细胞化学染色的结果。A 显示同型对照大鼠 IgG 检测内 源性 FAM19A5 定位 ; B 显示 FAM19A5 单克隆抗体检测内源性 FAM19A5 在 MCF7 细胞的定位 ; C 显示为同型对照大鼠 IgG 检测内源性 FAM19A5 在 MCF7 细胞的定位 ; D 显示 FAM19A5 单克隆 抗体检测内源性 FAM19A5 在 MCF7 细胞的定位。 0047 图 9A 和 9B 显示 FAM19A5 在大鼠主动脉球囊损伤模型的主动脉免疫组织化学染色 的结果。A、 B、 C、 D 分别是 4 只不同的大鼠个体。图注 。

33、200 和 400 分别为光学显微镜放 大倍数,“+” 表示球囊损伤组大鼠,“-” 表示未损伤对照组大鼠。 0048 图 10 显示 FAM19A5 在动脉粥样硬化患者动脉粥样硬化斑块免疫组织化学染色的 结果。A、 B 分别是 2 个不同的病例。图注 200 和 400 分别为光学显微镜放大倍数, Rat IgG 为抗体的同型对照, Rat anti 19A5 表示用 FAM19A5 单克隆抗体检测 FAM19A5 在组织中 的阳性信号。 0049 图 11A 至 11D 显示 FAM19A5 在脂肪组织免疫组织化学染色的结果。图片 A 是小鼠 肺部组织的免疫组织化学染色结果。B 是乳腺肿瘤免。

34、疫组织化学染色的结果。C 是卵巢肿 瘤免疫组织化学染色的结果。D 是正常甲状旁腺免疫组织化学染色的结果。图注 200 和 400 分别为光学显微镜放大倍数。 具体实施方式 0050 以下针对前述的发明主题就一些具体实施方式进行较为详细的说明。 然而应该理 解, 这些说明以及后面所列的实施例不是用来限制本发明权利要求的范围。 0051 本 发 明 构 建 了 FAM19A5 真 核 表 达 质 粒 pCDNA3.1-FAM19A5(BC039396.1 ; NM_001082967.1 ; NM_015381.5)-MYC-HIS6 以及 293T 真核表达系统, 经表达、 纯化, 获得分 泌表。

35、达的 FAM19A5 重组蛋白。分泌表达的 FAM19A5 上清对人外周血单核细胞、 豚鼠中性粒 细胞及 U937、 Jurkat、 THP-1 细胞具有趋化作用。进一步通过 SDS-PAGE 分离获得 FAM19A5 蛋白条带, 进行 N 端测序, 得到一种 FAM19A5 分泌蛋白, 为本发明的实验中在国际上首次发 现的 FAM19A5 分泌蛋白的成熟形式。同时, 本发明构建了该分泌蛋白的原核表达质粒, 并进 行原核表达得到 FAM19A5 原核蛋白。该蛋白对对 THP-1 细胞具有趋化作用。 0052 在本发明所提供的蛋白中, SEQ ID NO : 1 所示的氨基酸序列的蛋白, 为 F。

36、AM19A5 蛋白的 C 末端 89 个氨基酸序列 (FAM19A5 蛋白的核酸序列在 Gen-bankTM的注册登记号为 BC039396.1 ; NM_001082967.1 ; NM_015381.5) ; 在本发明中称为 FAM19A5 分泌蛋白。本发明 蛋白还包括具有 SEQ ID NO : 1 所示的氨基酸序列的同源性 ( 序列匹配 ) 超过 80, 优选超 说 明 书 CN 102775490 A 7 6/14 页 8 过85, 更为优选超过90, 更进一步优选超过95, 特别优选超过98, 更为特别优选超 过 99的序列。这些序列可以与本发明的 SEQ ID NO : 1 所示。

37、的序列具有相同、 相似或不同 的生物学功能, 优选具有相同或相似的功能。 0053 本发明 FAM19A5 分泌蛋白或其片段可以是天然的、 合成的、 半合成的、 或者重组产 生。本发明 FAM19A5 分泌蛋白可按照 Steward 和 Young(Steward, J.M.andYoung, J.D., Solid Phase Peptide Synthesis, 2nd Ed., Pierce Chemical Company, Rockford, I11., (1984) 描述的方法用 Applied Biosystem 合成仪或 PioneerTM肽合成仪按固相化学技术 合成。一般, 。

38、这些方法包括向成长的肽链上依次添加一个或多个氨基酸或适当保护的氨基 酸。 通常, 第一个氨基酸的氨基或羧基用适当的保护基保护, 然后将保护的氨基酸连在惰性 固相载体上, 随后在适于形成酰胺键的条件下加入相应氨基或羧基被适当保护的序列中的 下一个氨基酸。然后从新加入的氨基酸残基上除去保护基, 再加入必要时适当保护的下一 个氨基酸, 如此重复操作。 当所有氨基酸以正确的顺序连接后, 相继或同时除去任何剩余的 保护基和固相支持物, 得到最终的蛋白。通过简单修改此标准程序, 可能一次向成长链添 加一个以上的氨基酸。在本发明的一个优选实施方式中, 使用自动合成仪制备本发明的蛋 白。其中使用 氨基被酸或碱。

39、敏感性基团保护的氨基酸。这种保护基应该在肽键形成条 件下稳定, 又容易除去而不破坏成长的肽链、 不会引起其中的任何手性中心外消旋。 适当的 保护基有 9- 芴基甲氧基羰基 (Fmoc)、 叔丁氧羰基 (Boc)、 苄氧羰基 (Cbz)、 2- 氰基叔丁氧羰 基等。9- 芴基甲氧基羰基 (Fmoc) 是合成本发明肽特别优选的。也可按常规的生物工程方 法由宿主细胞中的重组DNA序列编码产生本发明的蛋白(具体参见实施例1-4)。 在实施例 1-4 中, 将 FAM19A5 编码序列插入表达系统, 经表达、 纯化, 获得分泌表达的 FAM19A5 重组蛋 白, 进一步通过 SDS-PAGE 分离获得 。

40、FAM19A5 蛋白条带, 进行 N 端测序, 得到本发明的蛋白。 本领域技术人员能够知道, 可以直接使用编码本发明的蛋白的多核苷酸序列产生本发明的 FAM19A5 分泌蛋白, 例如将编码本发明的蛋白的多核苷酸序列 ( 如 SEQ ID NO : 1 所示的序 列或其片段 ) 直接插入表达系统, 经表达、 纯化, 获得本发明的蛋白。或者可使用衍生于本 发明的 DNA 构建体的 mRNA, 在无细胞翻译系统中产生所需的蛋白。 0054 本领域普通技术人员能够知道, 本发明所述的蛋白或其片段可以同其它的蛋白或 其片段形成融合蛋白。 其它蛋白或其片段一般是已知的, 有些可以以载体形式购买得到, 或 。

41、者可以按常规方法合成或从已知生物体中克隆得到。 0055 如SEQ ID NO : 1所示的氨基酸序列为FAM19A5分泌蛋白89个氨基酸序列。 本发明 的多核苷酸序列可以只编码 FAM19A5 分泌蛋白, 也可以在上述蛋白的编码序列的基础上, 增加非编码序列, 例如内含子、 编码序列 5或 3端的非编码序列等。本发明的多核苷酸 序列最好是以分离形式提供的。本发明的多核苷酸是 “分离” 形式的, 其不仅已经与在细胞 中伴随其的蛋白质分开, 而且已从天然状态下位于其两侧的序列中分离出来。 0056 本发明还包括具有与编码 FAM19A5 分泌蛋白或其片段的多核苷酸至少 70、 优选 至少80、 。

42、更为优选至少85, 更进一步优选至少90、 特别优选至少95, 更为特别优选 至少 98同源性的多核苷酸序列。特别涉及在严格条件下与 FAM19A5 分泌蛋白的多核苷 酸杂交的多核苷酸, 所说的 “严格条件” 意指发生杂交的前提是序列间至少具备 FAM19A5 的 95的同源性。这样的序列可以是天然存在或人工产生的, 可以包括 FAM19A5 分泌蛋白的 多核苷酸序列的等位基因变异体、 也可以包括 FAM19A5 分泌蛋白多核苷酸序列中碱基的缺 说 明 书 CN 102775490 A 8 7/14 页 9 失、 插入及置换。这样的序列编码的蛋白可以在功能上与本发明的 FAM19A5 分泌蛋白。

43、相同、 相似、 或不同, 但最好是编码与 FAM19A5 分泌蛋白的生物学活性基本相同的蛋白。因此, 优 选地, 本发明的多核苷酸为具有与编码 SEQ IDNO : 1 所示氨基酸序列的多核苷酸序列或其 片段至少 80同源性的多核苷酸, 该多核苷酸编码的蛋白与 SEQ ID NO : 1 所示的蛋白具有 相同或相似或不同的生物学功能。 0057 本发明的多核苷酸序列可以是 DNA 或 RNA, 其中 DNA 包括 cDNA、 基因组 DNA 以及合 成的 DNA, DNA 可以是双链或是单链形式, 单链 DNA 可以是编码链或是非编码链 ( 反义链 )。 本发明所述的反义链可以为如SEQ ID。

44、 NO : 1所示的序列的互补序列。 本领域普通技术人员 已知, 反义链或者其一部分 ( 反义寡核苷酸 ) 可用于抑制细胞内本发明 FAM19A5 分泌蛋白 的表达。本发明的 FAM19A5 分泌蛋白的核苷酸序列可以来自任何物种, 特别是哺乳动物, 包 括牛、 羊、 猪、 鼠、 马, 优选人类。 0058 如 SEQ ID NO : 1 所示的多核苷酸序列为一种编码本发明蛋白的多核苷酸, 其来自 人类。所以, 优选本发明的多核苷酸包含如 SEQ ID NO : 1 所示的多核苷酸或其互补序列。 0059 本发明所涉及的基因工程载体含有编码本发明的分泌蛋白的多核苷酸。所述基 因工程载体可以是普通。

45、载体、 表达载体等。其中普通载体主要用于各种基因组文库和 cDNA 文库的建立, 它们通常含有两个或两个以上的标记基因, 其中一个基因用于选择转化体 (transformant), 另一基因则是用于检查载体中是否有外源 DNA 插入。表达载体主要用于 研究基因的表达或是用于大量生产一些有用的转录产物或蛋白质, 有的也可用于 cDNA 文 库的建立。这类载体除具有普通型载体的特征外, 还应含有适当的启动子、 核糖体结合位 点、 终止子等。 为了便于表达产物在细胞中定位, 在蛋白编码序列上游可加入适当的前导序 列。 0060 合适载体和启动子的选择为本领域普通技术人员所知。 本领域普通技术人员应该。

46、 知道用于构建含有本发明的多核苷酸以及合适的转录及翻译调控元件之载体的方法。 具体 地说, 适用于原核细胞的市售表达载体一般均带有可选择标志和细胞复制原点, 带有 lacI、 T7、 PL 和 trp 等细菌启动子, 以及已知克隆载体 pBR322(ATCC 37017) 的其他遗传元件。 这样的市售载体包括 pGEM(Promega) 和 pKK223-3(Pharmacia)。可根据所选用的适当启动 子和待表达的结构基因序列来选择衍生于 pBR322 的适当载体。GST 原核表达系统也可用 于本发明。适用于真核细胞的载体带有真核细胞启动子如 CMV、 SV40 等, 这样的载体包括 pMT。

47、-hIL-3( 马大龙, 狄春辉, 庞健等, 高技术通讯 11 : 26-29(1991)、 pQE-9(Qiagen)、 pD10、 pNH18A(Stratagene)、 pKK233-3、 pDR540、 pRIT5(Pharmacia), 以及 pcDNA3、 pCI、 pWLNEO、 pSG(Stratagene)、 pSVL(Pharmacia)。在本发明的实施例 1 中 FAM19A5 编码序列插入 pCDNA3.1-myc-his6(Invitrogen 公司 ) 表达载体, 构建 pCDNA3.1-FAM19A5-myc-his6 表 达质粒。 0061 本发明所提供的药物组。

48、合物, 可以包含本发明的蛋白、 编码本发明蛋白的多核苷 酸、 含有所述多核苷酸的基因工程载体和 / 或宿主细胞, 另外, 除了上述活性成分之外, 还 可以包含一种或多种药物可接受的盐或药学上可接受的载体或赋形剂。 这些药物可接受的 盐或药学上可接受的载体或赋形剂的选用取决于, 例如药物的施用途径。 0062 本发明通过实验证明, 本发明的 FAM19A5 分泌蛋白能够用于制备预防和 / 或治疗 病毒感染、 过敏性疾病、 炎症反应、 移植排斥、 脑部疾病、 自身免疫病、 肿瘤转移、 免疫调节、 说 明 书 CN 102775490 A 9 8/14 页 10 干细胞增殖分化、 骨质疏松症、 肥胖。

49、和胰岛素抵抗、 动脉粥样硬化、 血管钙化、 心肌缺血 - 再 灌注损伤、 高血压、 心衰等心血管疾病的药物。 0063 早期研究发现, 趋化因子和趋化因子受体在介导急慢性验证过程中起重要作用。 近期研究表明趋化因子和趋化因子受体在生长发育 ; 稳态的维持 ; 骨质疏松症 ; 肥胖和胰 岛素抵抗 ; 动脉粥样硬化、 血管钙化、 心肌缺血 - 再灌注损伤、 高血压、 心衰等心血管疾病 ; 病毒感染 ; 免疫应答 ; 骨髓主细胞的迁移以及自身免疫病等病理生理过程中发生重要的作 用。 晚近的研究也表明, 趋化因子和趋化因子受体在肿瘤发生、 发展以及转移的过程中扮演 重要的角色。 0064 病毒感染、 过敏性疾病、 炎症、 移植排斥、 脑部疾病、 自身免疫病或肿瘤转移、 骨质 疏松症、 肥胖和胰岛素抵抗、 动脉粥样硬化、 血管钙化、 心肌缺血 - 再灌注损伤、 高血压、 心 衰等心血管系统疾病与趋化因子及其受体密切相关, 激动剂的脱敏作用, 中和抗体等是针 对药物靶标的主要治疗手段。本发明通过实验证明, 本发明的 FAM19A5 分泌蛋白具有与趋 化因子相当的趋化活性, 而其又来源于人类本身, 所以 FAM19A5 分泌蛋白在多种疾病的预 防和 / 或治疗方面具有广阔的应用前景。 0065 本发明还提供本发明的 FAM19A5 分泌蛋白在制备商品化试剂研究病毒感染、 。

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