一种靶向神经型乙酰胆碱受体的多肽分子及其制备方法和应用

本发明涉及生物技术、药物化学领域，特别涉及一种靶向神经型乙酰胆碱受体的多肽分子及其制备方法和应用。

背景技术：

1、烟碱型乙酰胆碱受体(nachrs)是一类配体门控离子通道受体家族，nachrs分为肌肉型nachrs和神经型nachrs，九个α(α2-α10)和三个β(β2-β4)亚基被归为神经型nachr亚基并组成神经型nachrs，不同亚基的组合以及表达位置的不同，造成了烟碱型乙酰胆碱受体亚型药理特性和生物物理特性上的多样性，α7nachr亚型是由五个相同的α7亚基所组成的同源五聚体，在海马体、皮层、皮层下边缘区域以及非神经元细胞中均有表达。

2、α7nachr亚型被认为是神经退行性疾病，如阿尔兹海默症，抑郁症和精神分裂症的治疗靶点。有研究表明，α7nachr与神经生长因子(ngf)介导的信号传导之间存在着可信的重叠，ngf的破坏被认为是胆碱能神经元损失的重要原因之一，胆碱能神经元的缺陷与ad的早期发展密切相关，因此，α7nachr功能的丧失可能导致早期ad胆碱能功能减退和认知缺陷。aβ作为ad的标志性蛋白，α7nachr表现出皮摩级的aβ亲和力，这种相互作用可能导致aβ介导的突触神经网络功能障碍。精神分裂症是一种神经发育障碍，表现为妄想、幻想和偏执，已有研究证明，精神分裂症患者大脑内α7nachr数量显著减少，α7nachr配体gts-21、dmxb-a或evp-6124已被证明可以改善认知或感觉缺陷，其中evp-6124已进入iii期临床实验，证明α7nachr作为治疗精神分裂症的靶点是可行的。在非神经元细胞如免疫细胞中表达的α7nachr被认为是一种重要的炎症药物靶点它调节免疫细胞中的jak2/stat3和p13k/akt通路，通过抑制细胞因子的产生和加强血红素加氧酶1(ho-1)的表达而产生强大的抗炎作用，因此，α7nachr亚型特异性配体可以作为α7nachr亚型相关疾病的药物先导或成为研究其结构和功能的分子探针，开发α7nachr亚型特异性配体成为热点。

3、海洋腹足纲软体动物芋螺毒腺中分泌的大量独特神经毒素，被称为芋螺毒素(conotoxins，conopeptides，ctxs)，大多数芋螺毒素由10-46个氨基酸组成，具备一对或多对二硫键结构，它们的结构和功能高度多样化，芋螺毒素可以选择性调节电压门控离子通道(钠离子通道，钾离子通道，钙离子通道)，以及配体门控离子通道，如乙酰胆碱受体等。迄今为止，全球大约有1,000,000种芋螺毒素，芋螺构建了全球最大的海洋药物库，然而，只有不到1％的芋螺毒素被发现并表征，芋螺毒素可被开发为研究这些受体结构功能的分子探针或这些受体相关疾病的药物先导，因此，在过去几十年中芋螺毒素一直都是科学界和工业界的宠儿。根据作用芋螺毒素作用靶点的不同，可将芋螺毒素划分为α、μ等药理学家族，其中α-芋螺毒素(α-conotoxins)是芋螺毒素家族中最早发现且研究最广泛的一类芋螺毒素，主要靶向nachrs，α-芋螺毒素通常比其他芋螺毒素更短，包含12-20个氨基酸，采取cc-c-c框架，以高亲和力与神经型乙酰胆碱受体结合，竞争性地抑制乙酰胆碱等与受体结合，阻断相应受体发挥功能，治疗神经型乙酰胆碱受体相关疾病。

4、目前，考虑到α7nachr亚型可以作为炎症和神经退行性疾病的潜在靶点，研究人员致力于寻找能够靶向α7nachr亚型的α-芋螺毒素，如α-conotoxin regiia，α-conotoxinlo1a，α-conotoxin pnia，α-conotoxin anib等α-芋螺毒素均可以靶向α7nachr亚型，然而，因为α7nachr亚型与α3*nachrs亚型(包含有α3亚基的乙酰胆碱受体亚型)在芋螺猎物体内的生理功能非常重要，许多芋螺毒素在进化过程中均进化出能够同时作用于α7nachr亚型与α3*nachrs亚型，α3*nachrs亚型主要包括α3β2nachr和α3β4nachr，它们主要与药物成瘾，疼痛等疾病相关，这导致许多芋螺毒素因无法区分α7nachr亚型与α3*nachrs亚型而无法成为α7nachr亚型相关疾病的药物先导。因此，在α-芋螺毒素中改进与寻找对于α7nachr亚型具有高选择性和活性的生物活性肽对于开发新型抗炎药物或抗神经退行性疾病药物有着非常重要的意义。

技术实现思路

1、本发明要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷，提供一种靶向神经型乙酰胆碱受体的多肽分子及其制备方法和应用。

2、为了解决上述技术问题，本发明提供了如下的技术方案：

3、本发明提供一种靶向神经型乙酰胆碱受体的多肽分子，所述多肽分子氨基酸结构通式为：

4、g-c-c-s-x1-x2-a-c-n-v-n-n-p-h-i-c；

5、其中x1为a、v、s、d、h或者e中的一种，x2为p或者a中的一种。

6、作为本发明的一种优选技术方案，所述肽分子具有如peptide no.1～6任一所示的氨基酸序列。

7、本发明还提供一种靶向神经型乙酰胆碱受体的多肽分子制备方法，包括以下步骤：

8、s1、固相肽合成：以目标肽c端第一个氨基酸的羧基通过共价连接的方式与am树脂(rink amide am resin)连接，以该氨基酸的氨基为起点，通过固相多肽合成法与相邻氨基酸的羧基形成酰胺键进行连接，重复该步骤直到目标肽序列全部氨基酸连接完成；

9、s2、肽链切割与线性肽形成：将树脂与目标肽氨基酸侧链保护基团切割下来，即得到靶向神经型乙酰胆碱受体α7亚型肽分子的线性肽形式；

10、s3、二硫键形成：通过铁氰化钾/tris氧化二硫键侧链硫氢键，连接目标肽第一对二硫键，通过i2氧化二硫键侧链硫氢键，连接目标肽第二对二硫键；

11、s4、纯化：通过梯度洗脱分离纯化，得到目标肽的终产物。

12、作为本发明的一种优选技术方案，所述肽的靶点为rα7nachr(大鼠源神经型乙酰胆碱受体α7亚型)。

13、作为本发明的一种优选技术方案，所述肽氨基酸序列至少为peptideno.1～6任一所示的氨基酸序列中的一种。

14、作为本发明的一种优选技术方案，所述肽的二硫键连接形式为cysi-cysiii，cysii-cysiv。

15、另一方面的，本发明还提供了靶向神经型乙酰胆碱受体的多肽分子作为乙酰胆碱受体α7亚型的分子探针或抗炎药物、抗神经退行性疾病药物的应用。

16、与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

17、本发明提供一种靶向大鼠源神经型乙酰胆碱受体α7亚型的多肽分子，经实验验证，该多肽分子对于大鼠源乙酰胆碱受体α7亚型具有高选择性和高活性，100nm多肽对于大鼠源乙酰胆碱受体α7亚型的阻断率最高能到达52.71％，且均能够区分其余芋螺毒素难以区分的α7nachr亚型和α3*nachrs亚型，可以作为α7nachr亚型的分子探针和神经退行性疾病、炎症治疗的潜在药物。

技术特征：

1.一种靶向神经型乙酰胆碱受体的多肽分子，其特征在于，所述多肽分子氨基酸结构通式为：

2.根据权利要求1所述的一种靶向神经型乙酰胆碱受体的多肽分子，其特征在于，所述肽分子具有如peptide no.1～6任一所示的氨基酸序列。

3.一种靶向神经型乙酰胆碱受体的多肽分子制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

4.根据权利要求3所述的一种靶向神经型乙酰胆碱受体的多肽分子制备方法，其特征在于，所述肽的靶点为rα7nachr(大鼠源神经型乙酰胆碱受体α7亚型)。

5.根据权利要求3所述的一种靶向神经型乙酰胆碱受体的多肽分子制备方法，其特征在于，所述肽氨基酸序列至少为peptide no.1～6任一所示的氨基酸序列中的一种。

6.根据权利要求3所述的一种靶向神经型乙酰胆碱受体的多肽分子制备方法，其特征在于，所述肽的二硫键连接形式为cysi-cysiii，cysii-cysiv。

7.权利要求1所述的靶向神经型乙酰胆碱受体的多肽分子作为乙酰胆碱受体α7亚型的分子探针或抗炎药物、抗神经退行性疾病药物的应用。

技术总结本发明公开了一种靶向神经型乙酰胆碱受体的多肽分子及其制备方法和应用，该多肽分子氨基酸结构通式为：G‑C‑C‑S‑X1‑X2‑A‑C‑N‑V‑N‑N‑P‑H‑I‑C；其中X1为A、V、S、D、H或者E中的一种，X2为P或者A中的一种。该多肽分子对于大鼠源乙酰胆碱受体α7亚型具有高选择性和高活性，100nM多肽对于大鼠源乙酰胆碱受体α7亚型的阻断率最高能到达52.71％，且均能够区分其余芋螺毒素难以区分的α7nAChR亚型和α3<supgt;*</supgt;nAChRs亚型，可以作为α7nAChR亚型的分子探针和神经退行性疾病、炎症治疗的潜在药物。技术研发人员：于津鹏,解俊杰,朱晓鹏,罗素兰,长孙东亭受保护的技术使用者：广西大学技术研发日：技术公布日：2024/6/18