m6A修饰蛋白在制备抗弓形虫感染药物中的应用制造技术

本发明专利技术公开了一种m6A修饰蛋白在制备抗弓形虫感染药物中的应用，属于分子生物学领域，该应用通过调控m6A修饰蛋白表达水平，调控炎症因子TNF

【技术实现步骤摘要】
m6A修饰蛋白在制备抗弓形虫感染药物中的应用


[0001]本专利技术涉及分子生物学领域，特别是涉及一种m6A修饰蛋白在制备抗弓形虫感染药物中的应用。

技术介绍

[0002]刚地弓形虫(Toxoplasma gondii，T.gondii)简称弓形虫，是一种常见的专性细胞内寄生原虫。弓形虫在侵入宿主时可寄生于绝大部分有核细胞，几乎可以感染包括人在内的所有温血动物。弓形虫是一种重要的机会性致病原虫，免疫功能正常的人群感染弓形虫后，虫体多以包囊的形式在脑、眼和骨骼肌等部位生存，通常不表现出明显的临床症状；但在老年人、艾滋病患者等免疫功能低下人群中，弓形虫感染可发展为急性弓形虫病，引发脑炎、眼病或肺炎等严重疾病甚至导致死亡；除此之外，弓形虫感染对孕妇尤其是孕早期妇女会造成严重威胁，引起不良妊娠结局如流产、死胎、畸胎或胎儿先天性弓形虫病。鉴于弓形虫感染后，宿主的免疫状态在感染的发展和转归中扮演关键角色。因此，开展宿主对弓形虫免疫应答机制的研究，对深入认识弓形虫病特征和致病机制，及防治工作均具有十分重要的意义。
[0003]巨噬细胞作为机体中广泛分布的免疫细胞，在维持免疫平衡和抵御外部病原体感染中起着不可或缺的作用。在弓形虫诱导的巨噬细胞免疫应答中，肿瘤坏死因子
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α(tumor necrosis factor
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α，TNF
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α)作为高度多效性的细胞因子，在抗弓形虫感染中发挥重要作用，若阻断TNF
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α可能导致弓形虫的潜伏感染被重新激活，增加急性弓形虫病的风险。TNF
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α还可驱动弓形虫速殖子向缓殖子转化，促进弓形虫病从急性期转向慢性期。以往针对弓形虫免疫应答的研究多集中在转录调控领域。但是，在病原体调控宿主免疫应答的过程中，转录水平的调控只是基因表达调控的一部分。并且，相比于转录水平的调控，转录后的调控过程可以帮助细胞更加快速地对外来刺激做出应答。
[0004]近年来，寄生虫转录后调控
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表观遗传学正在成为一个新兴的研究热点。在寄生虫与宿主的相互作用中，寄生虫借助表观遗传调控在宿主体内生存繁殖，以躲避宿主的免疫清除。表观遗传学调节机制主要包括组蛋白修饰(Histone modification)、DNA甲基化(DNA methylation)、非编码RNA(non
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coding RNAs)调节等，在不涉及DNA序列改变的基础上研究可遗传的基因表达和调控的变化。组蛋白修饰包括磷酸化、乙酰化、甲基化和泛素化等，组蛋白修饰通过改变DNA与组蛋白的相互作用，使染色质构型发生改变，从而影响细胞内基因转录、DNA复制、重组和修复等多种DNA模板化过程。NF
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κB信号通路的磷酸化激活对于弓形虫感染诱导的炎症反应、细胞的存活与增殖至关重要。在侵入宿主细胞时弓形虫通过分泌效应蛋白GRA15调节NF
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κB核转运和NF
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κB介导的炎症细胞因子基因转录，如IL
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12和IFN
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γ；除了GRA15外，弓形虫还可分泌棒状体蛋白ROP18等共同参与对NF
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κB信号通路的调控。弓形虫感染巨噬细胞后，通过阻断TNF
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α启动子的Ser
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磷酸化和Lys9/Lys
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乙酰化抑制TNF
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α的产生。
[0005]DNA甲基化是在DNA甲基转移酶(DNA methyltransferase，DNMT)的催化下，将甲基
选择性地添加到基因组DNA胞嘧啶的第5位碳原子上，形成5
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甲基胞嘧啶(5
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Mc)。据相关报道，弓形虫基因组存在两种功能性DNA甲基化酶，TgDNMTa和TgDNMTb，两者在缓殖子中的转录水平均高于速殖子，且缓殖子中的甲基化位点也多于速殖子，提示DNA甲基化可能与弓形虫毒力基因表达相关。也有报道发现，在生精细胞中，弓形虫通过增加DNMT1和DNMT3A的基因表达和酶活性，诱导胞内NF
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κB活性的增加，对男性生殖系统产生负面影响。MicroRNA(miRNA)和LncRNA是弓形虫诱导的宿主免疫应答中两类主要的非编码RNA。miRNA
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146a和miRNA
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155通过调控感染小鼠大脑中的免疫反应建立潜伏感染状态。一种特殊的LncRNA(NONHSAT022487)在感染Ⅱ型弓形虫(ME49)后显著上调，抑制细胞因子IL
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12、TNF
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α、IL
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1β和IFN
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γ的分泌。综上所述，表观遗传学研究有助于深入揭示宿主与寄生虫之间的相互作用机制。
[0006]在组蛋白修饰、DNA甲基化和非编码RNA调节的基础上，RNA甲基化修饰逐渐受到关注，引领表观遗传学研究的新领域。RNA修饰在转录后发挥调控作用，信使RNA(Messenger RNA，mRNA)、转运RNA(Transfer RNA，tRNA)、小核RNA(Small nuclear RNA，snRNA)和核糖体RNA(Ribosomal RNA，rRNA)等各类RNA上已鉴定出超过100种RNA修饰。N6‑
腺苷酸甲基化(N6‑
methyladenosine，m6A)发生在腺嘌呤第六位N上，是mRNA上存在最为广泛的RNA甲基化修饰。在真核生物中，m6A修饰由一整套效应蛋白调控完成，包括甲基转移酶、去甲基化酶和甲基识别蛋白，这三类蛋白也分别被称作“书写”(Writer)、“擦除”(Eraser)和“读取”蛋白(Reader)。甲基转移酶包括甲基转移酶3(methyltransferase
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like 3，METTL3)、甲基转移酶14(methyltransferase
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like 14，METTL14)、肾母细胞瘤相关蛋白(Wilms
’
tumor 1
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associating protein，WTAP)和KIAA1429等，其中METTL3、METTL14和WTAP会形成甲基转移酶复合体，共同催化mRNA上腺嘌呤发生m6A修饰。去甲基化酶主要包括脂肪量和肥胖相关蛋白(Fat mass and obesity
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associated protein，FTO)和ALKNH5，可以从mRNA中去除已有的m6A修饰。甲基转移酶和去甲基化酶的共同参与，使得m6A修饰成为一个动态可逆的过程。最终，m6A修饰被甲基识别蛋白直接识别并结合，进而使下游的调控通路被激活，发挥多种生物学作用。甲基识别蛋白主要由YTH结构域家族蛋白组成，包括YTHDF1
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3和YTHDC1
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2等，其中YTHDF1能够促进m6A修饰的mRNA与核糖体结合，提高翻译效率；而YTHDF2则会介导m6A修本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.m6A修饰蛋白在制备抗弓形虫感染药物中的应用。2.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，通过调控所述m6A修饰蛋白表达水平，调控炎症因子TNF
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α表达。3.根据权利要求2所述的应用，其特征在于，所述m6A修饰蛋白包括甲基转移酶WTAP和去甲基化酶FTO蛋白。4.根据权利要求3所述的应用，其特征在于，通过所述甲基转移酶WTAP和去甲基化酶FTO蛋白表达水平上调，...

【专利技术属性】
技术研发人员：邱竞帆，王勇，秦敏，邵天业，缪婷婷，张戎，刘新建，
申请(专利权)人：南京医科大学，
类型：发明
国别省市：