5-羟色胺受体的转基因昆虫及其制备与应用制造技术

本发明专利技术的5HT4R蛋白能够显著延长果蝇的寿命，并具备降低Aβ蛋白毒性的功能，进而首次制备了5HT4R转基因果蝇。本发明专利技术的5HT4R转基因果蝇可用于筛选5HT4R调控剂；进而筛选预防或治疗阿尔茨海默症、厌食症与抑郁障碍、胃肠道疾病、改善记忆、重度抑郁和躁郁症的药物；而5HT4R蛋白可以制备预防或治疗阿尔茨海默症、厌食症与抑郁障碍、胃肠道疾病、改善记忆、重度抑郁和躁郁症的药物以及延长动物寿命的药物或食物或保健品。

【技术实现步骤摘要】
5-羟色胺受体的转基因昆虫及其制备与应用
本专利技术涉及生物
更具体地说，本专利技术涉及5-羟色胺受体(5-HT4R)转基因昆虫及其制备与应用。
技术介绍
5-羟色胺(5-hydroxytryptamine，5-HT)，又名血清素(Serotonin)。5-羟色胺作为一种神经递质和血管活性物质，广泛分布于中枢神经系统和周围组织中，在痛觉调节，感觉运动，心血管功能以及呼吸，睡眠，食欲等方面发挥重要作用[1]。5-HT作为神经递质主要分布于松果体和下丘脑，可能参与痛觉、睡眠和体温等生理功能的调节。中枢神经系统中5-HT含量及功能异常可能与精神病和偏头痛等多种疾病的发病有关。目前人类5-HT受体(5-HTR)至少存在7种类型，且大多已被克隆；这7种类型又可进一步分成若干亚型。在目前所克隆的5-HTR中除5-HT3R属配体门控离子通道族外，其余均为G-蛋白偶联受体超家族。5-HT通过激动不同的5-HT受体亚型产生不同的药理作用[2]。多数人类5-HT受体在中枢神经系统中较为丰富，参与多种精神活动的调节，与精神疾病的关系较为密切。其中，5-HT4受体(5-HT4R)与大脑的许多生理功能相关，包括学习，记忆，进食，情绪行为与肠道运动。5-HT4受体，是5-HT受体中研究药物靶点与信号传导相关的热点。目前已经有以5-HT4受体为靶点的药物主要集中在老年痴呆症(AD)，厌食症与抑郁障碍相关的进食疾病上[3]。5-HT4受体激动剂还有望成为胃肠道疾病，特别是治疗慢性特发性疾病的理想药物。比如，西沙必利可以抑制hERG通道[4]，普卢卡必利也刚上市[5]。而对5-HT4配体的研究在老年痴呆症中也进入了临床Ⅱb阶段[6]，同时其他两类精神疾病，比如抑郁和进食障碍也受5-HT4受体信号的调节[7]。另外，选择性的5-HT4受体的部分激动剂，RS67333抑制原代大脑皮质神经元中Aβ的产生[8]。赛诺菲的两个5-HT4受体的部分激动剂，SL65.0155与VRX-03011进入了治疗AD的临床II期[9]。最近研究发现，5-HT4受体的拮抗剂可能是治疗厌食症的有效药物。对肥胖小鼠(ob/ob)口服5-HT4受体的部分激动剂，枸橼酸莫沙比利，可增加其进食。目前，5-HT4受体与压力诱导的多食和成瘾药物的相关机制的研究都取得了一定的进展。5-HT4受体还与重度抑郁和躁郁症都高度相关，死后脑中也发现5-HT4表达水平的变化[7]。5-HT非肾上腺素再摄取的抑制剂是目前抗抑郁药物的主要来源，特别是5-HT再摄取的抑制剂(SSRI)。5-HT4受体激动剂可以作为抗抑郁药物而弥补SSRI的滞后性。果蝇是生物科学领域重要的模式生物之一，被用于研究多种人类疾病的机理，如癌症、心血管疾病以及多种神经系统疾病。在以果蝇为模型的生命科学研究中，果蝇的行为，尤其是运动能力是重要的检测指标之一。这一检测数据可被广泛用于评估基因型及环境对果蝇的影响。因此，本领域急需能用于研究5-HT4受体功能，进而可用于相关药物筛选的转基因果蝇。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种5HT4R转基因果蝇及其制备方法，所述转基因果蝇可用于用于筛选5HT4R调控剂，进而筛选预防或治疗阿尔茨海默症、厌食症与抑郁障碍、胃肠道疾病、改善记忆、重度抑郁和躁郁症的药物。本专利技术还有一目的在于提供一些5HT4R蛋白，所述蛋白能够显著延长果蝇的寿命，并具备降低Aβ蛋白毒性的功能，进而可以用于制备预防或治疗阿尔茨海默症、厌食症与抑郁障碍、胃肠道疾病、改善记忆、重度抑郁和躁郁症的药物以及延长动物寿命的药物。在第一方面，本专利技术提供一种5-HT4R转基因昆虫模型的制备方法，所述方法包括以下步骤：(1)提供昆虫细胞，将5-HT4R基因导入所述昆虫细胞；(2)将导入所述5-HT4R基因的昆虫细胞再生成昆虫，从而得到5HT4R转基因昆虫模型。在优选的实施方式中，所述5-HT4R基因是：(i)具有SEQIDNO:4-6所示序列的多核苷酸；或(ii)具有与SEQIDNO:4-6所示序列互补的多核苷酸。在优选的实施方式中，所述昆虫是果蝇、家蚕、蜜蜂、蛾，蚊，螟蛉虫；优选果蝇。在第二方面，本专利技术提供本专利技术第一方面所制备的转基因昆虫模型的用途，所述转基因昆虫模型用于筛选5HT4R调控剂。在优选的实施方式中，所述5HT4R调控剂是5-HT4R激动剂；优选地，所述5-HT4R激动剂是阿尔茨海默症、厌食症与抑郁障碍、胃肠道疾病、改善记忆、重度抑郁和躁郁症的治疗药物。在优选的实施方式中，所述昆虫是果蝇、家蚕、蜜蜂、蛾，蚊，螟蛉虫；优选果蝇。在第三方面，本专利技术提供一种5-HT4R调控剂的筛选方法，所述方法包括以下步骤：(1)将待测物质施用于本专利技术第一方面所制备的转基因昆虫模型；和(2)检测所述转基因昆虫的寿命；如果与未施用待测物质的对照转基因昆虫模型相比，施用待测物质的转基因昆虫模型的寿命延长，则判断所述待测物质是5-HT4R调控剂。在优选的实施方式中，所述5-HT4R调控剂是5-HT4R激动剂。在优选的实施方式中，所述昆虫是果蝇、家蚕、蜜蜂、蛾，蚊，螟蛉虫；优选果蝇。在第四方面，本专利技术提供一种治疗阿尔茨海默症药物的筛选方法，所述方法包括以下步骤：(1)将待测物质施用于本专利技术第一方面所制备的转基因昆虫模型与阿尔茨海默症模型昆虫杂交后代；和(2)检测所述杂交后代的寿命；如果与未施用待测物质的转基因昆虫模型与阿尔茨海默症模型昆虫杂交后代相比，施用待测物质后所述杂交后代的寿命延长，则判断所述待测物质可用于制备治疗阿尔茨海默症药物。在第五方面，本专利技术提供5-HT4R蛋白或其编码基因的用途，所述蛋白或其编码基因用于制备预防或治疗阿尔茨海默症、厌食症与抑郁障碍、胃肠道疾病、改善记忆、重度抑郁和躁郁症的药物。在优选的实施方式中，所述5-HT4R蛋白是5-HT4G蛋白或5-HT4B蛋白，所述蛋白或其编码基因具备以下特征：所述5-HT4G蛋白或5-HT4B蛋白是：(i)具有SEQIDNO:1-2所示氨基酸序列的蛋白；或(ii)由SEQIDNO:1-2所示氨基酸序列经过一个或几个氨基酸残基的取代、缺失或添加而形成的且具有5-HT4R蛋白功能的由(i)衍生的多肽；或所述5-HT4G蛋白或5-HT4B蛋白的编码基因是：(i)具有SEQIDNO:4-5所示序列的多核苷酸；或(ii)具有与SEQIDNO:4-5所示序列互补的多核苷酸。在优选的实施方式中，所述药物是Aβ蛋白减毒剂。在第六方面，本专利技术提供5-HT4D蛋白或其编码基因的用途，所述5-HT4D蛋白或其编码基因用于制备延长动物寿命的药物。在优选的实施方式中，所述5-HT4D蛋白或其编码基因具有以下特征：所述是5-HT4D蛋白是：(i)具有SEQIDNO:3所示氨基酸序列的蛋白；或(ii)由SEQIDNO:3所示氨基酸序列经过一个或几个氨基酸残基的取代、缺失或添加而形成的且具有5-HT4D蛋白功能的由(i)衍生的多肽；或所述5-HT4D蛋白的编码基因是：(i)具有SEQIDNO:6所示序列的多核苷酸；或(ii)具有与SEQIDNO:6所示序列互补的多核苷酸。在优选的实施方式中，所述动物是哺乳动物、灵长类动物、啮齿类动物、昆虫。在进一步的优选实施方式中，所述动物是：家养动物，例如家猫、本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种5‑HT4R转基因昆虫模型的制备方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：(1)提供昆虫细胞，将5‑HT4R基因导入所述昆虫细胞；(2)将导入所述5‑HT4R基因的昆虫细胞再生成昆虫，从而得到5HT4R转基因昆虫模型。

【技术特征摘要】
1.5-HT4D蛋白或其编码基因的用途，其特征在于，用于制备延长动物寿命的药物。2.如权利要求1所述的用途，其特征在于，所述5-HT4D蛋白或其编码基因具有以下...

【专利技术属性】
技术研发人员：裴钢，陈淑姣，赵简，
申请(专利权)人：中国科学院上海生命科学研究院，
类型：发明
国别省市：上海;31