与ATP转位酶抑制剂联合抑制肿瘤细胞代谢功能的基因线路及应用的制作方法

本发明涉及肿瘤代谢抑制剂开发，更具体地说是涉及与atp转位酶抑制剂联合抑制肿瘤细胞代谢功能的全新概念基因线路及应用。

背景技术：

1、atp转位酶对于维持肿瘤细胞特征性的高增殖速率、糖酵解能量代谢及抗凋亡效应都有重要作用，也是重要的广谱肿瘤药物靶点。目前已有的临床前实验及临床i期药物试验结果显示，atp转位酶抑制剂penao能够对脑癌、胰腺癌等大部分广谱瘤种产生高效的治疗效果，而极少数出现的剂量限制毒性仅为疲劳、及短暂可逆的肝功能异常。

2、但是，肿瘤组织本身存在高度异质性特点，很难有一款单一靶点药物在任何情况下都能特效地对肿瘤细胞产生选择性高效杀伤。而在atp转位酶抑制剂penao的基础上，开发与其联用，在特定瘤种，特定病理特点的情况下，产生协同作用，是提高atp转位酶抑制剂价值的关键。

3、因此如何提供一种与atp转位酶抑制剂联合抑制肿瘤细胞代谢功能的基因线路，使其能够高肿瘤特异性低毒性地配合atp转位酶抑制剂penao，针对肿瘤代谢所特需的甲硫氨酸进行干预是本领域技术人员亟需解决的问题。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明提供了一种与atp转位酶抑制剂联合抑制肿瘤细胞代谢功能的基因线路及应用。

2、为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

3、与atp转位酶抑制剂联合抑制肿瘤细胞代谢功能的基因线路，该种基因线路可以通过特定癌信号激活，并对细胞内的甲硫氨酸浓度进行识别，当既满足癌细胞特定信号又满足胞内高甲硫氨酸条件，则启动该基因系统对癌细胞进行胞内甲硫氨酸降解，所述基因线路的序列如seq id no.1所示。

4、作为与上述技术方案相同的发明构思，本发明还请求保护所述的基因线路的构建方法，过程包括：

5、1)设置能够对恶性肝癌细胞具有识别能力的复合双序列型na-it合成启动子和有胞内甲硫氨酸感受激活能力的metr特异性启动子，成为双向启动子序列，分别如seq idno.2和seq id no.3所示；

6、2)对uniprot编号为q9sgu9的甲硫氨酸γ裂解酶氨基酸序列进行拆分：1-163号氨基酸为n端序列，164-441号为c端序列

7、n端甲硫氨酸γ裂解酶与metr蛋白及连接蛋白形成新型mlmr-n融合蛋白氨基酸序列如seq id no.4所示，碱基序列如seq id no.5所示；

8、c端甲硫氨酸γ裂解酶氨基酸序列如seq id no.6所示，碱基序列如seq id no.7所示；

9、3)设置双向启动子调控的分拆型甲硫氨酸γ裂解酶基因线路结构

10、使用双向合成双序列复合型na-it，metr特异性启动子，对甲硫氨酸γ裂解酶分拆后的编码区n端与metr蛋白及连接蛋白形成新型mlmr-n融合蛋白及编码区c端进行条件性蛋白表达控制。

11、通过双向癌信号条件性合成启动子向左右两个方向表达分拆型n端c端甲硫氨酸γ裂解酶的两部分，当癌细胞的转录因子nanog蛋白及itgb2蛋白高表达时，na-it合成启动子启动，激活n端部分的intein蛋白和n端部分的甲硫氨酸γ裂解酶与metr蛋白及连接蛋白形成新型mlmr-n融合蛋白，而当mlmr-n融合蛋白中的metr蛋白同细胞内的甲硫氨酸结合时，则可激活左侧metr特异性启动子表达c端intein蛋白及c端metr蛋白，经过n端c端intein重组，得到包含完整功能性甲硫氨酸γ裂解酶及甲硫氨酸感知、结合富集能力于一体的新型功能性融合蛋白mlmr。

12、作为与上述技术方案相同的发明构思，本发明还请求保护所述的构建方法构建到的基因线路序列与atp转位酶抑制剂联合在制备抑制肿瘤细胞代谢药物中的应用。

13、优选地，所述抑制肿瘤细胞代谢包括进一步抑制肿瘤细胞增殖和抑制肿瘤细胞的侵袭转移。

14、本发明设计了可以特异性结合特定双癌蛋白转录因子的重复性dna短基序序列以形成双癌信号特异性合成启动子na-it，一旦这些癌蛋白转录因子结合到这些癌信号特异性合成启动子上，就可以于基因系统右侧启动下游基因序列的转录过程，而这些下游基因序列经过密码子翻译形成有活性的甲硫氨酸感受性转录因子metr蛋白及n端甲硫氨酸γ裂解酶分拆部分的融合蛋白mlmr-n，当细胞内甲硫氨酸与mlmr-n融合蛋白中的metr蛋白部分结合时，则能对基因系统左侧的metr特异性启动子进行激活，启动c端甲硫氨酸γ裂解酶部分，并经过intein蛋白介导，将分拆的n端c端甲硫氨酸γ裂解酶重新融合为一个具有完整序列及功能的甲硫氨酸γ裂解酶，且融合连接了可以结合并富集甲硫氨酸的metr蛋白，也同时促进了甲硫氨酸γ裂解酶对甲硫氨酸的降解效率，由于癌细胞对甲硫氨酸相比正常健康细胞需求更加大，所以一旦癌细胞中的甲硫氨酸被癌信号和甲硫氨酸浓度条件性控制表达的甲硫氨酸γ裂解酶分解，配合penao药物对癌细胞糖酵解供能的能量代谢抑制，癌细胞更容易凋亡或增殖受限。

15、经调研发现，目前尚无能够与atp转位酶抑制剂penao协同增效抑制肿瘤细胞增殖、转移的有效技术。因此，本发明专门开发了与atp转位酶抑制剂penao联用的，一种能够高效配合atp转位酶抑制剂，协同性靶向肿瘤细胞所特有的多种代谢特征(肿瘤细胞快速增殖的高能量代谢和碱基合成需求、肿瘤细胞dna甲基化重编程的高甲基化供体需求、肿瘤细胞抗氧化的高谷胱甘肽合成需求)，产生肿瘤高特异毒性的基因线路系统以专门配合penao药物对肿瘤细胞的增殖、转移进行高效抑制。与现有技术相比，该基因线路系统能精准选择性地识别肿瘤细胞及胞内甲硫氨酸浓度环境，并特异性地在高甲硫氨酸的肿瘤细胞中快速降解肿瘤细胞在增殖转移生理过程中所高度依赖的甲硫氨酸(一种肿瘤细胞难以自身合成，但又是维持其细胞特殊生理需求的必需氨基酸)而不影响正常健康细胞，最终达到高效低毒控制难治型肿瘤增殖转移的目的。

技术特征：

1.与atp转位酶抑制剂penao联合抑制肿瘤细胞代谢功能的基因线路，其特征在于，所述基因线路的序列如seq id no.1所示。

2.权利要求1所述的基因线路的构建方法，其特征在于，过程包括：

3.权利要求2所述的构建方法构建到的基因线路序列与atp转位酶抑制剂联合在制备抑制肿瘤细胞代谢药物中的应用。

4.根据权利要求3所述的应用，其特征在于，所述抑制肿瘤细胞代谢包括抑制肿瘤细胞增殖和抑制肿瘤细胞的侵袭转移。

技术总结本发明公开了一种与ATP转位酶抑制剂联合抑制肿瘤细胞代谢功能的新型基因线路，属于肿瘤代谢抑制剂开发技术领域，基因线路的序列如SEQ ID NO.1所示。该基因线路系统能精准选择性地识别肿瘤细胞，并在肿瘤细胞中快速智能地降解其在增殖转移生理过程中所高度依赖的甲硫氨酸，最终达到与PENAO药物联合，高效低毒协同增效性地控制难治型肿瘤增殖转移复发的目的。技术研发人员：张伯清,余裕,华莹受保护的技术使用者：贝罗尼制药（广东）有限公司技术研发日：技术公布日：2024/6/18