一种具有Nav1.9特异激活作用的蜘蛛多肽毒素及其应用制造技术

本发明专利技术涉及一种具有Nav1.9特异激活作用的蜘蛛多肽毒素，其通过专一性激活电压门控钠通道亚型Nav1.9，以恢复疼痛不敏感患者的疼痛感受。通过实验证明HpTx1对增强Nav1.9功能是独特于其他通道的，动物实验表明这种蜘蛛多肽毒素能增强Nav1.7丧失导致的相关先天性无痛症疼痛行为，恢复机械疼痛敏感性等。有利于临床应用治疗疼痛不敏感的疾病，特别是Nav1.7相关的先天性无痛症疾病。因此，本发明专利技术还提出了上述多肽毒素在制备治疗先天性痛觉缺失症的药物中的应用，特别是在制备治疗Nav1.7相关的先天性无痛症的药物中的应用。此外，HpTx1还是一种较好的Nav1.9通道工具试剂。

【技术实现步骤摘要】
一种具有Nav1.9特异激活作用的蜘蛛多肽毒素及其应用
本专利技术涉及一种多肽，特别是指一种具有Nav1.9特异激活作用的蜘蛛多肽毒素及其应用。
技术介绍
对于每个个体而言，疼痛是一种非常不愉快的感受，疼痛也是一种常见的临床症状之一。目前，全球有将近20％的人常年遭受慢性疼痛的困扰。外周感觉神经元中，跟钠通道亚型Nav1.7特异性共表达的另外两个亚型Nav1.8和Nav1.9也被证实是调节疼痛的关键靶点，正因为如此，这些离子通道也成了疼痛相关疾病药物开发的重要靶点。Nav1.7、Nav1.8和Nav1.9这三个通道是神经元动作电位产生和传播的基础，共同参与疼痛信号通路。然而，疼痛又是机体防御系统的一部分，时刻提醒我们规避进一步的组织损伤，为生存所必须。在临床上，分布于外周伤害感受器中的电压门控钠通道亚型Nav1.7功能缺失性突变导致先天性无痛症(CongenitalInabilitytoPain,CIP)，这些病患无法区分尖锐和顿挫的刺激，往往导致自残或者骨折以及意外死亡。这是一种非常严重的疼痛紊乱疾病，目前仍没有有效的治疗药物和治疗策略。基于此，有必要提供一种恢复疼痛感受的药物先导分子和一种有利于临床的治疗策略。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题在于提供一种具有Nav1.9特异激活作用的蜘蛛多肽毒素，以及该蜘蛛多肽毒素在制备治疗先天性无痛症的药物和Nav1.9检测试剂中的应用。一种具有Nav1.9特异激活作用的蜘蛛多肽毒素，其具有如下结构式：Z1-Xaa1-Cys1-Gly-Thr-Ile-Trp-His-Tyr-Cys2-Gly-Thr-Xaa2-Gln-Ser-Xaa3-Cys3-Cys4-Xaa4-Gly-Trp-Xaa5-Cys5-Ser-Xaa6-Gln-Leu-Cys6-Xaa7-Tyr-Val-Ile-Xaa8-Trp；其中：Z1是缺失的或者是一个Gly残基；Xaa1为Asp残基或者Glu残基；Xaa2为Asp残基或者Glu残基；Xaa3为Asp残基或者Glu残基；Xaa4为Asp残基或者Glu残基；Xaa5为Lys残基或者Arg残基；Xaa6为Lys残基或者Arg残基；Xaa7为Lys残基或者Arg残基；Xaa8为Asp残基或者Glu残基。一种具有Nav1.9特异激活作用的蜘蛛多肽毒素，其氨基酸序列如下：Asp-Cys-Gly-Thr-Ile-Trp-His-Tyr-Cys-Gly-Thr-Asp-Gln-Ser-Glu-Cys-Cys-Glu-Gly-Trp-Lys-Cys-Ser-Arg-Gln-Leu-Cys-Lys-Tyr-Val-Ile-Asp-Trp，其分子量为3910.8Da。上述蜘蛛多肽毒素来源于白额高脚蛛(H.venatoria)毒液的多肽毒素κ-sparatoxin-Hv1a(简称HpTx1)。通过实验证明HpTx1对增强Nav1.9功能是独特于其他钠通道亚型的，应用HpTx1可特异性检测Nav1.9通道。动物实验表明这种蜘蛛多肽毒素能增强Nav1.7丧失导致的相关CIP疼痛行为，恢复机械疼痛敏感性等。有利于临床应用治疗先天性无痛症的疾病，特别是Nav1.7相关的CIP疾病。因此，本专利技术还提出了上述多肽毒素在制备治疗先天性无痛症的药物中的应用，特别是在制备治疗Nav1.7相关的先天性无痛症的药物中的应用，其通过专一性激活电压门控钠通道亚型Nav1.9，以恢复疼痛不敏感患者的疼痛感受。这种蜘蛛多肽毒素除了通过蜘蛛毒液分离，也可以通过化学合成和重组表达等方式获得。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1表示蜘蛛多肽毒素HpTx1恢复Nav1.7敲除(Nav1.7-KO)小鼠的疼痛反应图，其中：a图为白额高脚蛛毒液反相高效液相色谱分离图；b图为HpTx1与已知结构的毒素ProTx-II、HNTX-III、Hm1a的序列比对图；c-e图为毒素HpTx1对fNav1.7小鼠和Nav1.7-KO小鼠伤害感受行为的影响；f-h图为足底注射对诱发神经源性炎症的影响；图2表示HpTx1增强WT和Nav1.7-KO小鼠的小直径DRG神经元兴奋性图：其中，a-d图为HpTx1增强了WT和fNav1.7小鼠的小直径DRG神经元的兴奋性；e-g图为HpTx1增强了Nav1.7-KO小鼠的小直径DRG神经元的兴奋性；图3表示HpTx1抑制Nav1.7电流并增强Nav1.9活性：其中，a图为HpTx1对hNav1.7电流影响；b图为HpTx1不改变hNav1.7的电压依赖性稳态激活和快速失活曲线；c图为HpTx1对小鼠DRG神经元中TTX-S钠通道的影响；d图为HpTx1对小鼠DRG神经元中的TTX-R钠通道电流的影响；e图为HpTx1增加TTX-R钠通道电流密度；f图为HpTx1增加DRGTTX-R稳态失活曲线中不失活电流；g-i图为HpTx1对表达在ND7/23细胞上的Nav1.9电流的影响；图4表示HpTx1不影响TRPV1和ASICs电流；图5表示HpTx1引起的疼痛反应依赖于Nav1.9：其中，a-c图为电流钳记录显示，HpTx1降低了Nav1.9-KO小鼠DRG神经元中的AP放电；d图为足底注射生理盐水与HpTx1的伤害行为比较；e图为机械反应阈值；f图为有害热刺激引起的后足退缩延迟；图6表示HpTx1对Nav1.8-KO小鼠的疼痛反应没有影响：其中，a-e图为HpTx1对Nav1.8-KO和Nav1.7/Nav1.8-DKO小鼠的DRG神经元兴奋性的影响；f-h图为HpTx1不影响Nav1.8-KO小鼠的急性疼痛行为、机械性疼痛和热痛；图7表示HpTx1作用于Nav1.9和Nav1.7通道的分子机制：其中，a图为钠通道亚型的DIVs3b-s4的序列比对；b图为嵌合体通道的代表性电流图；c图为HpTx1对野生型和hNav1.9突变通道的影响；d图上为钠通道亚型的DIIs3b-s4的序列比对，d图下为5μMHpTx1处理嵌合体通道的代表性电流图；e图为HpTx1对野生型和突变的hNav1.7通道及Nav1.8/1.7DIIs3b-s4嵌合体通道的影响；f图为HpTx1处理后野生型与突hNav1.7变通道IC50值的倍数变化。具体实施方式下面结合附图和本专利技术的六种具体实施方式对本专利技术的Nav1.9特异激活作用的蜘蛛多肽毒素及其应用作进一步详细说明。一种蜘蛛多肽毒素，具有如下结构式：Z1-Xaa1-Cys1-Gly-Thr-Ile-Trp-His-Tyr-Cys2-Gly-Thr-Xaa2-Gln-Ser-Xaa3-Cys3-Cys4-X本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种具有Nav1.9特异激活作用的蜘蛛多肽毒素，其特征在于，通过专一性激活电压门控钠通道亚型Nav1.9，以恢复疼痛不敏感患者的疼痛感受，具有如下结构式：/nZ1-Xaa1-Cys1-Gly-Thr-Ile-Trp-His-Tyr-Cys2-Gly-Thr-Xaa2-Gln-Ser-Xaa3-Cys3-Cys4-Xaa4-Gly-Trp-Xaa5-Cys5-Ser-Xaa6-Gln-Leu-Cys6-Xaa7-Tyr-Val-Ile-Xaa8-Trp；其中：/nZ1是缺失的或者是一个Gly残基；/nXaa1为Asp残基或者Glu残基；/nXaa2为Asp残基或者Glu残基；/nXaa3为Asp残基或者Glu残基；/nXaa4为Asp残基或者Glu残基；/nXaa5为Lys残基或者Arg残基；/nXaa6为Lys残基或者Arg残基；/nXaa7为Lys残基或者Arg残基；/nXaa8为Asp残基或者Glu残基。/n

【技术特征摘要】
1.一种具有Nav1.9特异激活作用的蜘蛛多肽毒素，其特征在于，通过专一性激活电压门控钠通道亚型Nav1.9，以恢复疼痛不敏感患者的疼痛感受，具有如下结构式：
Z1-Xaa1-Cys1-Gly-Thr-Ile-Trp-His-Tyr-Cys2-Gly-Thr-Xaa2-Gln-Ser-Xaa3-Cys3-Cys4-Xaa4-Gly-Trp-Xaa5-Cys5-Ser-Xaa6-Gln-Leu-Cys6-Xaa7-Tyr-Val-Ile-Xaa8-Trp；其中：
Z1是缺失的或者是一个Gly残基；
Xaa1为Asp残基或者Glu残基；
Xaa2为Asp残基或者Glu残基；
Xaa3为Asp残基或者Glu残基；
Xaa4为Asp残基或者Glu残基；
Xaa5为Lys残基或者Arg残基；
Xaa6为Lys残基或者Arg残基；
Xaa7为Lys残基或者Arg残基；
Xaa8为Asp残基或者Glu残基。<...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘中华，周熙，陈敏芝，
申请(专利权)人：湖南师范大学，
类型：发明
国别省市：湖南;43