CAMSAP1蛋白及其基因作为癫痫药物靶点的用途制造技术

本发明专利技术公开了CAMSAP1蛋白及其基因作为癫痫药物靶点的用途。选定CAMSAP1的第13个外显子作为靶标位点，通过同源重组的方法对野生型小鼠进行敲除，得到敲除鼠。实验证明，与野生型小鼠相比，敲除鼠的个头偏小、体重偏轻、死亡率提高；敲除CAMSAP1蛋白改变神经元的极性；敲降CAMSAP1蛋白会影响神经元由多极细胞向双极细胞的转变、导致神经元沿放射状胶质细胞的迁移出现异常(即影响神经元的迁移)，还使神经元在大脑皮层的分层排布出现异常，敲除CAMSAP1蛋白还会出现癫痫病症。因此，CAMSAP1蛋白可以维持神经元正常生长，预防和/治疗癫痫。本发明专利技术具有重要的应用价值。

The use of camsap1 protein and its gene as epileptic drug target

【技术实现步骤摘要】
CAMSAP1蛋白及其基因作为癫痫药物靶点的用途
本专利技术属于生物
，具体涉及CAMSAP1蛋白及其基因作为癫痫药物靶点的用途。
技术介绍
微管作为一种细胞骨架，参与了诸多的生命活动如细胞分裂、细胞极性建立、细胞迁移以及胞内运输等等。在结构上，微管由带有负电的α-微管蛋白和β-微管蛋白首尾相连形成的异源二聚体纵向组装成线性的原纤丝，再由10-15根原纤丝通过侧壁联系排列形成直径为24nm的中空管状结构。微管是一个具有高度动态的结构，其两端一直处于聚合与解聚的动态过程中，其中，拥有β-微管蛋白并且组装速度更快的一端称为正端，而拥有α-微管蛋白且组装速度相对较慢的一端则称为负端，因此微管天然就是一个具有极性的细胞骨架。微管形成中一个重要的过程是成核，通常大多数细胞在间期都是以中心体为成核中心并将负端锚定在中心体，而正端则以辐射状延伸到细胞的边缘，这一类微管被称之为中心体微管。与此同时，在一些终末分化细胞如肌细胞、神经元细胞、上皮细胞以及植物细胞中，还存在一类微管负端并未锚定于中心体的微管，即非中心体微管。虽然非中心体微管的负端没有中心体来锚定并稳定其结构，但是却存在着微管负端结合蛋白如CAMSAP/Nezha来稳定并调控微管的动态。虽然非中心体微管在细胞活动中具有许多重要的功能，但是目前对于非中心体微管形成机制、动态功能等研究的并不是很清楚。因此，以非中心体微管负端结合蛋白功能研究为切入点研究非中心体微管功能已成为目前研究非中心体微管功能的一种重要方法。细胞内不对称的蛋白或其它分子的分布形成了细胞极性以参与调控众多的生物过程，包括上皮细胞的形态，细胞迁移以及细胞的趋化性等等。神经元作为一种重要的极性细胞会形成两种完全不同类型的突起：轴突和树突，通常一个神经元会形成一个轴突和多个树突。轴突是一个细长的有着均一直径的突起，其上面的分支多为直角。轴突中包含有突触小泡，当胞体在给出电信号之后，突触小泡会释放出神经递质，传递信号到其他的神经元。与轴突不同，树突则是相对粗短呈锥形的突起，其上分支多为Y-状，树突(尤其是树突棘)上的受体负责收集从其他细胞传递过来的神经递质等完成信号传导，因此，神经元同时具有着形态和功能上的极性。在关于神经元极性的研究中，体外培养的大鼠海马神经元通常作为重要研究体系。早在1988年Dotti等人通过研究体外培养的海马神经元发现，体外培养的神经元的极性建立分为五个步骤。在神经元极性建立的五个步骤中，第二阶段向第三阶段的转变-即突起转变为轴突或者是树突是最为重要的过程，这个过程决定了神经元突起的将来命运，通过对神经元所有突起的诞生时间以及命运的分析证实最先出现的两个突起更有可能成为将来的轴突。相较于体外培养的神经元，体内神经元的极化通常可以分为“极性继承”模式和“极性建立”模式。“极性继承”模式最好的例子则是脊椎动物视网膜神经节细胞，这类细胞由神经上皮细胞产生，并继承极性神经上皮细胞的顶端—底端极性，即顶端突起直接发育成为树突，底端突起直接发育成轴突。对于大脑皮层的锥体神经元而言，其发生经历了由脑室区的神经干细胞产生亚脑室区中间前体细胞，再由中间前体细胞分化产生神经元的过程。由于前体细胞会形成具有多个突起的多极细胞，伴随着突起动态的延伸或回缩，多极细胞可以向多个方向随机移动。多极细胞在短暂的存在之后会伴随着形态变化转变为双极形态，一个突起沿切线方向延伸形成尾随突起并最终形成神经元的轴突，而另一个朝向软膜表层的突起则会形成一个前导突起，并最终形成神经元的树突，此过程即为“极性建立”模式。在“极性建立”模式中，由多极向双极的转变是最为关键的步骤，多极细胞不能转变为双极细胞则会影响神经元极性的建立。在神经元的极化过程中，胞外信号分子通过与膜上受体结合，激活胞内蛋白从而建立起神经元极化的信号通路。对胞外信号分子进行分类，可以将神经元极化的信号通路大致分为如下几类：第一类是神经营养因子所参与的信号通路；第二类是TGF-β超家族所参与的信号通路；第三类则是细胞粘附因子所参与的信号通路。CAMSAP家族是一个新型的微管负端结合蛋白家族，在哺乳类中有CAMSAP1、CAMSAP2/CAMSAP1-L1/KIAA1078和CAMSAP3/Nezha/KIAA1543三个家族成员。CAMSAP3/Nezha和CAMSAP2都位于非中心体微管的负端，并且都具有稳定非中心体微管的功能。除了稳定微管的功能，CAMSAP2和CAMSAP3参与了上皮细胞微管的极性排列、非中心体微管在中心体上的释放、微管微丝的协同运动、高尔基体的正确组装以及细胞内的囊泡运输等功能。相较于CAMSAP2和CAMSAP3稳定非中心体微管负端的功能，CAMSAP1虽然可以定位于非中心体微管的负端，但是其抵抗MCAK对微管的解聚的能力较弱，同时CAMSAP1也不能很好的稳定微管负端抑制负端的聚合和解聚，CAMSAP1在功能上与CAMSAP2和CAMSAP3存在着较大的差异。
技术实现思路
本专利技术的目的是如何维持神经元的正常生长。本专利技术首先保护将CAMSAP1蛋白作为药物靶点的物质在制备产品中的应用；所述产品的功能可为如下C1)至C9)中的至少一种：C1)增加体重；C2)降低死亡率；C3)延长寿命；C4)建立神经元极性；C5)促进多极神经元向双极神经元的转变；C6)增加神经元沿放射状胶质细胞的迁移；C7)维持皮层神经元的排布；C8)预防癫痫；C9)治疗癫痫。上述应用中，所述药物可为癫痫药物。本专利技术还保护CAMSAP1蛋白在制备产品中的应用；所述产品的功能可为如下C1)至C9)中的至少一种：C1)增加体重；C2)降低死亡率；C3)延长寿命；C4)建立神经元极性；C5)促进多极神经元向双极神经元的转变；C6)增加神经元沿放射状胶质细胞的迁移；C7)维持皮层神经元的排布；C8)预防癫痫；C9)治疗癫痫。本专利技术还保护CAMSAP1蛋白的应用，可为如下C1)至C9)中的至少一种：C1)增加体重；C2)降低死亡率；C3)延长寿命；C4)建立神经元极性；C5)促进多极神经元向双极神经元的转变；C6)增加神经元沿放射状胶质细胞的迁移；C7)维持皮层神经元的排布；C8)预防癫痫；C9)治疗癫痫。本专利技术还保护抑制CAMSAP1蛋白活性和/或表达量的物质在制备产品中的应用；所述产品的功能可为如下A1)至A7)中的至少一种：A1)减轻体重；A2)提高死亡率；A3)缩短寿命；A4)改变神经元极性；A5)抑制多极神经元向双极神经元的转变；A6)减缓神经元沿放射状胶质细胞的迁移；A7)扰乱皮层神经元的排布。本专利技术还保护抑制CAMSAP1蛋白活性和/或表达量的物质的应用，可为如下A1)至A7)中的至少一种：A1)减轻体重；A2)提高死亡率；A3)缩短寿命；A4)改变神经元极性；A5)抑制多极神经元向双极神经元的转变；A6)减缓神经元沿放射状胶质细胞的迁移；A7)扰乱皮层神经元的排布。上述任一所述的应用中，所述产品可为药物。上述任一所述“抑制CAMSAP1蛋白活性和/或表达量的物质”可为z1)或z2)：本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.将CAMSAP1蛋白作为药物靶点的物质在制备产品中的应用；所述产品的功能为如下C1)至C9)中的至少一种：C1)增加体重；C2)降低死亡率；C3)延长寿命；C4)建立神经元极性；C5)促进多极神经元向双极神经元的转变；C6)增加神经元沿放射状胶质细胞的迁移；C7)维持皮层神经元的排布；C8)预防癫痫；C9)治疗癫痫。/n

【技术特征摘要】
1.将CAMSAP1蛋白作为药物靶点的物质在制备产品中的应用；所述产品的功能为如下C1)至C9)中的至少一种：C1)增加体重；C2)降低死亡率；C3)延长寿命；C4)建立神经元极性；C5)促进多极神经元向双极神经元的转变；C6)增加神经元沿放射状胶质细胞的迁移；C7)维持皮层神经元的排布；C8)预防癫痫；C9)治疗癫痫。


2.CAMSAP1蛋白在制备产品中的应用；所述产品的功能为如下C1)至C9)中的至少一种：C1)增加体重；C2)降低死亡率；C3)延长寿命；C4)建立神经元极性；C5)促进多极神经元向双极神经元的转变；C6)增加神经元沿放射状胶质细胞的迁移；C7)维持皮层神经元的排布；C8)预防癫痫；C9)治疗癫痫。


3.CAMSAP1蛋白的应用，为如下C1)至C9)中的至少一种：C1)增加体重；C2)降低死亡率；C3)延长寿命；C4)建立神经元极性；C5)促进多极神经元向双极神经元的转变；C6)增加神经元沿放射状胶质细胞的迁移；C7)维持皮层神经元的排布；C8)预防癫痫；C9)治疗癫痫。


4.抑制CAMSAP1蛋白活性和/或表达量的物质在制备产品中的应用；所述产品的功能为如下A1)至A7)中的至少一种：A1)减轻体重；A2)提高死亡率；A3)缩短寿命；A4)改变神经元极性；A5)抑制多极神经元向双极神经元的转变；A6)减缓神经元沿放射状胶质细胞的迁移；A7)扰乱皮层神经元的排布。


5.抑制CAMSAP1蛋白活性和/或表达量的物质的应用，为如下A1)至A7)中的至少一种：A1)减轻体重；A2)提高死亡率；A3)缩短寿命；A4)改变神经元极性；A5)抑制多极神经元向双极神经元的转变；A6)减缓神经元沿放射状胶质细胞的迁移；A7)扰乱皮层神经元的排布。<...

【专利技术属性】
技术研发人员：孟文翔，周峥嵘，徐鸿林，陈荣清，
申请(专利权)人：中国科学院遗传与发育生物学研究所，
类型：发明
国别省市：北京;11