一种微管靶向蛋白及其在制备抗肿瘤药物中的应用

本发明涉及生物，特别是涉及一种微管靶向蛋白及其在制备抗肿瘤药物中的应用。

背景技术：

1、前列腺癌是西方发达国家最常见的泌尿系统恶性肿瘤，严重威胁着老年男性的健康。其发病率在全球恶性肿瘤发病率中排名第四，其死亡率在全球恶性肿瘤死亡率中排名第八。据预测，到2026年，前列腺癌将成为全球男性最常见的恶性癌症。晚期前列腺癌患者死亡率高，目前也无根治方法，严重危害着人类健康。

2、前列腺癌依赖雄激素，雄激素激活雄激素受体(androgen receptor,ar)形成二聚体并转移到细胞核。雄激素受体的激活对前列腺癌肿瘤的生长至关重要，如何在前列腺癌患者中有效减少ar进入细胞核并激活转录是解决前列腺癌患者疾病进展的关键问题。

3、微管是细胞骨架的重要组成部分，由球状α/β微管异质二聚体动态排列而成。微管聚合和解聚对细胞内物质运输和细胞有丝分裂具有重要意义，这使得微管成为癌症化疗和生物分子组装的重要分子靶点。因此，本发明构建了一种基于自组装肽的靶向微管转化纳米肽体系，命名为mtn(microtubules transformable nanopeptide system)，可特异性识别psma蛋白，定位前列腺癌并介导前列腺癌细胞内吞增加，在前列腺癌细胞内特异性识别β-微管蛋白，通过配体-受体相互作用形成纳米纤维，从而抑制微管解聚，导致ar向细胞核转移减少，细胞有丝分裂受阻，细胞凋亡增加，显著抑制前列腺肿瘤生长。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种微管靶向蛋白及其在制备抗肿瘤药物中的应用，以解决上述现有技术存在的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

3、本发明提供一种微管靶向多肽，包括以下三部分：

4、(1)可自组装成β-sheet纳米纤维的氨基酸序列，其为ffvlk；

5、(2)靶向识别前列腺癌特异性膜抗原和β-微管蛋白的氨基酸序列，其分别为ygwsfpypqitg和rlps；

6、(3)疏水荧光单元双芘。

7、优选的是，所述微管多肽的结构式如下所示：

8、

9、本发明还提供所述的微管靶向多肽在制备抗肿瘤药物中的应用，所述肿瘤为其生长依赖于雄激素激活雄激素受体信号转到的肿瘤。

10、本发明还提供所述的微管靶向多肽在制备抑制雄激素受体入核和/或抑制肿瘤细胞有丝分裂的药物中的应用，所述肿瘤为其生长依赖于雄激素激活雄激素受体信号转到的肿瘤。

11、优选的是，所述肿瘤包括前列腺癌、胶质母细胞瘤或头颈部鳞癌。

12、优选的是，所述肿瘤包括前列腺癌。

13、本发明的靶向多肽可靶向识别前列腺癌细胞表面psma蛋白并介导其内吞，再与肿瘤细胞内β微管蛋白结合，在细胞微管上自组装变构形成稳定水不溶的纳米纤维，长效滞留在肿瘤细胞微管上抑制微管解聚，破坏肿瘤细胞微管动力学，达到抑制雄激素受体入核以及抑制肿瘤细胞有丝分裂、促进细胞凋亡目的，进而发挥抑制肿瘤增殖与进展的作用。经实验证明，前列腺癌细胞lncap及22rv1的增殖能力被多肽mtn(20μm)显著抑制，迁移能力分别被抑制至29.45±1.89％、50.36±5.32％；侵袭能力分别被抑制至38.61±2.39％、34.24±5.01％；细胞凋亡增加1.85±0.01、1.70±0.07倍。同时，mtn能有效靶向体内的微管，抑制ar进入前列腺癌细胞的细胞核；另一方面，mtn对肿瘤细胞有丝分裂具有明显抑制作用，使大部分细胞停滞于g1期。因此，本发明的微管靶向多肽可通过抑制雄激素受体入核以及抑制肿瘤细胞有丝分裂发挥抗癌作用。

14、本发明公开了以下技术效果：

15、本发明的一种微管蛋白靶向多肽(命名为mtn)由具有可靶向识别psma和微管蛋白的氨基酸序列、可自组装形成β-sheet纳米纤维的氨基酸序列和具有聚集诱导发光功能的荧光单元双芘组合而成。mtn可在肿瘤细胞内发生变构、自组装，形成稳定水不溶的纳米纤维，阻断微管解聚，抑制肿瘤细胞有丝分裂，阻碍ar入核，最终发挥抑制肿瘤进展的作用。

16、此外，本发明注重临床转化应用的实际问题，采用生物安全性高的多肽为材料设计并构建。因此，mtn具有较强的生物安全性，临床应用潜力大。

技术特征：

1.一种微管靶向多肽，其特征在于，包括以下三部分：

2.如权利要求1所述的微管靶向多肽，其特征在于，所述微管多肽的结构式如下所示：

3.如权利要求1所述的微管靶向多肽在制备抗肿瘤药物中的应用，其特征在于，所述肿瘤为其生长依赖于雄激素激活雄激素受体信号转到的肿瘤。

4.如权利要求1所述的微管靶向多肽在制备抑制雄激素受体入核和/或抑制肿瘤细胞有丝分裂的药物中的应用，其特征在于，所述肿瘤为其生长依赖于雄激素激活雄激素受体信号转到的肿瘤。

5.如权利要求3或4所述的应用，其特征在于，所述肿瘤包括前列腺癌、胶质母细胞瘤或头颈部鳞癌。

6.如权利要求5所述的应用，其特征在于，所述肿瘤包括前列腺癌。

技术总结
本发明公开了一种微管靶向蛋白及其在制备抗肿瘤药物中的应用，属于生物技术领域。该微管靶向多肽，包括以下三部分：(1)可自组装成β‑sheet纳米纤维的氨基酸序列，其序列为FFVLK；(2)靶向识别前列腺癌特异性膜抗原和β‑微管蛋白的氨基酸序列，其序列分别为YGWSFPYPQITG和RLPS；(3)疏水荧光单元双芘。通过实验发现，本发明的微管靶向多肽可通过抑制雄激素受体入核以及抑制肿瘤细胞有丝分裂发挥抗癌作用。

技术研发人员：徐万海,王璐,孔斌,王佳起,王新月
受保护的技术使用者：哈尔滨医科大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15