体重调控物，相应的核酸和蛋白质，及其诊断和治疗应用制造技术

本发明专利技术总体上涉及动物体重的控制，包括哺乳动物和人类的体重的控制，更具体地说，涉及被鉴定为体重调控物的物质及其在诊断和治疗上的应用。广义来说，本发明专利技术涉及表现为参与哺乳动物体重调控的核苷酸序列及据推测由这些核苷酸表达的蛋白质或其简并变异体的说明和发现。所研究的核苷酸序列代表的基因对应于鼠类和人类ＯＢ基因，ＯＢ基因据推测在体重和肥胖症的调节中起关键作用。这里给出的初步数据提示所研究基因的多肽产物作为激素发挥作用。本发明专利技术进一步提供用作分子探针或聚合酶链式反应（ＰＣＲ）扩增引物的核酸分子，即合成的或天然的寡聚核苷酸。另一方面，本发明专利技术提供一种含有本发明专利技术的核酸的克隆载体，以及含有经操作连接表达控制序列的本发明专利技术核酸分子的细菌、昆虫或哺乳动物表达载体。相应地，本发明专利技术进一步涉及用适当表达载体转染或转化的细菌或哺乳动物细胞以及相应的上述结构在制备本发明专利技术的调控物时的应用。本发明专利技术还提供ＯＢ多肽的抗体。另外提供了一种调控哺乳动物体重的方法。在特定的实施例中，提供了编码鼠类和人类ＯＢ多肽的两种异构体的基因。（*该技术在2015年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术总体上涉及哺乳动物体重的控制，包括动物和人类的体重的控制，更具体地说，涉及在此被鉴定为体重调控物的物质及其在诊断和治疗上的应用。
技术介绍
肥胖症，其定义为相对无脂肪身体物质来说体内脂肪过多，与重要的精神和医学疾患相联系，后者包括高血压、血脂升高和II型或非胰岛素依赖型糖尿病(NIDDM)。美国有六百万到一千万人患有NIDDM，包括18％的65岁人口。约45％男性和70％女性NIDDM患者肥胖，减轻体重会显著改善或消除他们的糖尿病。如下所述，肥胖症和NIDDM明显地遗传，尽管相关基因尚未被确定。这种代谢相关病症的分子遗传基础是一个重要但知之甚少的问题。养料能量的吸收、贮藏和利用构成一个对后生动物生存起决定作用的复杂自稳态(homeostatic)系统。陆生动物在脂肪组织中贮存大量代谢燃料如甘油三酯，这对于在食物匮乏期存活至关重要。维持一定水平的能量储备但又不能持续改变生物体的大小和形状，这就需要在能量摄入和消耗之间达到平衡。然而，调节能量平衡的分子机制仍待阐明。分离出传导营养信息和调控能量平衡的分子对于理解健康与疾病条件下体重调节至关重要。个体的肥胖水平在很大程度上由遗传决定。检查同卵或异卵双胞胎或受领养者与其亲生父母的体重与肥胖症的相关率，表明肥胖症的遗传性(0.4-0.8)超过许多其它通常被认为具有实在的遗传成分的性状，如精神分裂症，酗酒和动脉硬化。能量消耗率的家系相似性也见于报道。地理隔离人群的遗传分析显示可能是相对少数基因决定着身体组份差别的30-50％491243-1255(1991)]。然而，尚未有在普通人群中作为肥胖症病因的基因被遗传定位于确定的染色体位置。肥胖症的啮齿类模型包括七个明显的单基因突变。研究得最多的小鼠肥胖症突变是ob(肥胖)和db(糖尿病)基因。当处于相同的遗传品系背景时，ob和db的代谢和行为表型不可区分，表明这些基因可能通过相同生理途径起作用。每一种突变的纯合小鼠都贪食并且代谢旺盛，出生一月后即导致可见的肥胖表型。这些动物的体重趋向稳定在60-70克(与对照小鼠的30-35克相比)。ob和db动物表现许多其他的激素和代谢变化，故难以鉴定造成突变的主要缺陷，50891-902(1989)]。每种啮齿类肥胖症模型均伴有糖代谢的变化，与人的II型糖尿病类似。在某些病例中，糖尿病严重程度部分依赖于背景小鼠系124912-922(1989)]。对于ob和db，同类系的C57BL/Ks小鼠患严重的糖尿病，最终β细胞坏死，胰岛萎缩，造成相对的胰岛素减少(insulinopenia)。相反，同类系的C57BL/6J ob和db小鼠患暂时性胰岛素抗性糖尿病，最终由β细胞肥大补偿，这类似于人类II型糖尿病。除了患糖尿病，在其它方面ob和db小鼠的表型也类似于人类肥胖症-突变小鼠比瘦对照吃得多而且能量消耗少(正如胖人)。该表型与腹侧正中下丘脑损伤的动物的表型也很相似，表明两种突变可能扰乱中枢神经系统中正常整合并响应营养信息的能力。该假说的支持证据来自神经兴奋的暂时抑制(parabiosis)实验的结果，该结果表明ob小鼠缺乏一种循环饱足因子而db小鼠对ob因子的作用有抗性(可能由于ob受体缺陷〕。由这些实验导出如下结论这些突变小鼠的肥胖症可能是由于假设的控制身体组份的反馈机制的传入循环和/或整合中心的不同缺陷。利用分子和经典遗传标记已将ob和db基因分别定位于近染色体6和中染色体4，878642-8646(1990)；Friedman等人，Genomics，111054-1062(1991)]。两种情况下，突变均定位于小鼠基因组上与人类同模(syntenic with)的区域，表明若人类有ob和db同源物，它们可能分别定位于人类染色体7q和1q。db基因的缺陷可能导致其它哺乳动物种的肥胖症，在Zucker fa/fa大鼠和棕色挪威+/+大鼠的遗传杂交中，fa突变(大鼠染色体5)被在小鼠中包围db的相同座位包围。由于许多因子似乎都影响体重，尚不可能预知体重主要取决于哪种因子，或更具体地说，哪种自稳定机制。因此，本专利技术的首要问题是提供体重调控因子，它能控制肥胖症和哺乳动物的脂肪含量。专利技术概述根据本专利技术，通过提供此处公开的肥胖症(OB)多肽和编码这些多肽的核酸分子，解决动物，特别是哺乳动物的肥胖症和脂肪含量的控制问题。本专利技术首次提供了用于调控，即控制和调节体重和肥胖症的分离到的多肽，以及编码这些多肽的核酸序列，这些核酸序列不仅能重组产生OB多肽，其本身也可用于体重调控。本专利技术的肥胖症(OB)多肽有约145到约167个氨基酸，能调控动物，尤其是哺乳动物的体重，并包括等位变异体或类似物及其具有相同生物活性的片段。可用重组法或化学合成法制备这些多肽。此处优选的OB多肽包括具有SEQ ID NO2、4、5或6的氨基酸序列的多肽或等位变异体或类似物，包括其片段。本专利技术的OB多肽的免疫原性片段包括Val-Pro-Ile-Gln-Lys-Val-Gln-Asp-Asp-Thr-Lys-Thr-Leu-Ile-Lys-Thr(SEQ ID NO18)；Leu-His-Pro-Ile-Leu-Ser-Leu-Ser-Lys-Met-Asp-Gln-Thr-Leu-Ala(SEQ ID NO19)；Ser-Lys-Ser-Cys-Ser-Leu-Pro-Gln-Thr-Ser-Gly-Leu-Gln-Lys-Pro-Glu-Ser-Leu-Asp(SEQ ID NO20)；和Ser-Arg-Leu-Gln-Gly-Ser-Leu-Gln-Asp-Ile-Leu-Gln-Gln-Leu-Asp-Val-Ser-Pro-Glu-Cys(SEQ ID NO21)。人类OB多肽类似物包括具有SEQ ID NO4和6的人类氨基酸序列的多肽，其中氨基酸53，56，71，85，89，92，95，98，110，118，121，122，126，127，128，129，132，139，157，159，163和166(对应SEQ ID NO4的编号)的一个或多个被其它氨基酸替换，例如SEQ ID NO2给出的小鼠OB多肽的趋异(divergent)氨基酸，或丙氨酸。这种类似物还包括那些多肽，其中(a)53位的丝氨酸残基被甘氨酸，丙氨酸，缬氨酸，半胱氨酸，蛋氨酸或苏氨酸替换；(b)98位的丝氨酸残基被甘氨酸，丙氨酸，缬氨酸，半胱氨酸，蛋氨酸或苏氨酸替换；(c)92位的精氨酸残基被天冬酰胺、赖氨酸、组氨酸、谷酰胺、谷氨酸、天冬氨酸、丝氨酸、苏氨酸、蛋氨酸或半胱氨酸替换。本专利技术的OB多肽类似物优选地与SEQ ID NO2、4、5或6给出的人类OB多肽氨基酸序列有不小于百分之八十三的氨基酸序列同源性。本专利技术的另一些人类OB多肽类似物具有SEQ ID NO4和6的氨基酸序列并且(a)一个或多个天冬氨酸残基被谷氨酸替换；(b)一个或多个异亮氨酸残基被亮氨酸替换；(c)一个或多个甘氨酸或缬氨酸残基被丙氨酸替换；(d)一个或多个精氨酸残基被组氨酸替换；(e)一个或多个酪氨酸或苯丙氨酸残基被色氨酸替换；(f)121到128残基的(对应SEQ ID NO4的编号)一个或多个被甘氨酸或丙氨酸替换；以及(g)54到60位或118到16本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有大约１４５到１６７个氨基酸，能够调控动物体重的肥胖症（ＯＢ）多肽，或其具有相同生物活性的等位变异体或类似物，包括片段。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：JM弗雷德曼，张一影，R普勒安卡，M马非尔，JL哈拉斯，SK伯雷，K加吉瓦拉，
申请(专利权)人：洛克菲勒大学，
类型：发明
国别省市：US[美国]