G蛋白信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)調(diào)節(jié)蛋白14（rgs14）在治療心肌肥厚中的功能及應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于基因的功能與應(yīng)用領(lǐng)域，特別涉及一種G蛋白信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)調(diào)節(jié)蛋白14 (RGS14)在治療心肌肥厚中的功能及應(yīng)用。
【背景技術(shù)】
[0002] 《中國(guó)心血管病報(bào)告·2014》顯示全國(guó)有心血管病患者209億，每5個(gè)成人中有1 人患心血管病[1]。心肌肥厚是眾多心血管疾病發(fā)展的重要階段，如不能進(jìn)行有效控制，將 最終導(dǎo)致心力衰竭，甚至死亡。因此，闡明心肌肥厚的發(fā)病機(jī)制，尋找新治療靶點(diǎn)對(duì)防控心 肌肥厚，保護(hù)心功能及改善預(yù)后具有非常重要的現(xiàn)實(shí)意義。
[0003] G蛋白信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)是細(xì)胞外信號(hào)引發(fā)細(xì)胞生理功能改變的共同途徑之一， 廣泛存在于機(jī)體各處。心血管系統(tǒng)中大約有100多種不同類(lèi)型的G蛋白偶聯(lián)受體 (G-protein-coupled receptor，GPCR) [2]。GPCR 包含一個(gè)有 α、β、γ 三個(gè)亞基組成的 異源三聚體復(fù)合物。根據(jù)不同家族成員中Ga亞基的序列相似性，G蛋白分為四個(gè)家族（Gs、 Gi、Gq和G12)。GPCR和配體結(jié)合后被激活，刺激核苷交換和a亞基與β、γ亞基復(fù)合體 解離，分離的Ga亞單位和β、γ二聚體分別調(diào)節(jié)下游的效應(yīng)分子，從而引起相應(yīng)的生理學(xué) 效應(yīng)。Ga亞單位作為分子轉(zhuǎn)換器結(jié)合和水解GTP，活化性的G a -GTP不被GTP酶活性水解為 GDP的時(shí)間直接決定G蛋白信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)的持續(xù)時(shí)間。G蛋白信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)調(diào)節(jié)蛋白（Regulators of G protein signaling, RGS)是G蛋白信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)的負(fù)調(diào)節(jié)因子，能夠抑制⑶P的解離而阻斷 G蛋白激活或激活GTP酶加速G蛋白失活。RGS家族蛋白大小不一，其氨基酸長(zhǎng)度從152個(gè) (RGS21)到1376個(gè)（RGS12)長(zhǎng)短不等。根據(jù)其結(jié)構(gòu)域的序列相似性，RGS蛋白可分為五個(gè) 不同的亞家族：R4、R7、R12、RZ和RL[3]。它們的結(jié)構(gòu)中除包含高度保守的RGS結(jié)構(gòu)域外， 還存在多種作用各異的其他結(jié)構(gòu)域如GGL (G-protein γ subunit like domain，Gy樣結(jié) 構(gòu)域)、RGS12結(jié)合磷酸酪氨酸的結(jié)構(gòu)域（PIB)等。RGS結(jié)構(gòu)域與RGS蛋白的GTPase激活蛋 白（GTPase activating proteins，GAP)活性有關(guān)，其他結(jié)構(gòu)域的作用則較為復(fù)雜多變。
[0004] GPCR和RGS蛋白都是心血管系統(tǒng)中信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)調(diào)節(jié)因子。目前所有已知的RGS蛋白 基因都能夠在哺乳動(dòng)物的心臟中被檢測(cè)出來(lái)[4，5]。已有的證據(jù)表明，RGS蛋白參與維持 正常的心血管功能，并在不同的心血管疾病中作出相應(yīng)的變化。例如RGS2、4、5和19已被 證實(shí)參與心肌肥厚，心力衰竭、心律失常以及高血壓等心血管疾病[6-8]。RGS14與RGS10、 12均屬于R12亞族，有兩個(gè)與Ga結(jié)合的部分：RGS結(jié)構(gòu)域和GoLoco結(jié)構(gòu)域。GRS14主要分 布在神經(jīng)元、巨噬細(xì)胞等免疫系統(tǒng)以及心肌細(xì)胞。近年研究表明，RGS14可通過(guò)抑制CA2區(qū) 神經(jīng)元突觸可塑性影響海馬區(qū)記憶和空間學(xué)習(xí)能力[9]，此外，RGS14也是有絲分裂的重要 調(diào)節(jié)蛋白，作為微管結(jié)合蛋白可以調(diào)節(jié)小鼠胚胎有絲分裂紡錘體的首次分裂[10]。然而， RGS14在心肌中的作用尚不明確，其在心肌細(xì)胞中到底發(fā)揮何種作用有待進(jìn)一步研究探討。 揭示RGS14在心肌肥厚中的作用及機(jī)制，可為開(kāi)發(fā)以RGS14為靶點(diǎn)的新治療藥物、手段奠定 基礎(chǔ)。
[0005] 參考文獻(xiàn)： 1. 國(guó)家心血管病中心.《中國(guó)心血管病報(bào)告·2014》[Μ].北京：中國(guó)大百科全書(shū)出版 社.2014:1-2. 2. Tang CM, Insel PA. GPCR expression in the heart; 〃new〃 receptors in myocytes and fibroblasts. Trends Cardiovasc Med. 2004 Apr;14 (3):94-9. 3. Zhang P， Mende U. Regulators of G-protein signaling in the heart and their potential as therapeutic targets. Circ Res. 2011 Jul 22;109 (3):320-33. 4. Mittmann C，Chung CHj Hoppner G，Michalek C，Nose M，Schuler C，Schuh A, Eschenhagen T， Weil J， Pieske B， Hirt S， Wieland T. Expression of ten RGS proteins in human myocardium: functional characterization of an upregulation of RGS4 in heart failure. Cardiovasc Res. 2002 Sep;55(4):778-86. 5. Riddle EL， Schwartzman RA, Bond M， Insel PA. Multi-tasking RGS proteins in the heart: the next therapeutic target? Circ Res. 2005 Mar 4;96(4):401-1L 6. Zhang P，Su J，King ME, Maldonado AEj Park C，Mende U. Regulator of G protein signaling 2 is a functionally important negative regulator of angiotensin Il-induced cardiac fibroblast responses. Am J Physiol Heart Circ Physiol. 2011 Jul;301(I):H147-56. 7. Ji YR，Kim M0，Kim SH，Yu DH，Shin MJ，Kim HJ，Yuh HS, Bae KB，Kim JYj Park HDj Lee SG, Hyun BH, Ryoo ZY. Effects of regulator of G protein signaling 19 (RGS19) on heart development and function. J Biol Chem. 2010 Sep 10;285(37) :28627-34. 8. Tokudome T，Kishimoto I，Horio T，Arai Y，Schwenke DO, Hino J，Okano I， Kawano Y， Kohno M， Miyazato M， Nakao K， Kangawa K. Regulator of G-protein signaling subtype 4 mediates antihypertrophic effect of locally secreted natriuretic peptides in the heart. Circulation. 2008 May 6;117 (18):2329-39. 9. Vellano CPj Lee SE, Dudek SM, Hepler JR. RGS14 at the interface of hippocampal signaling and synaptic plasticity. Trends Pharmacol Sci. 2011 Nov ;32(11) :666-74. 10. Martin-McCaffrey L， Willard FSj Oliveira-dos-Santos AJj Natale DRjSnow BE, Kimple RJ， Pajak A， Watson AJj Dagnino L， Penninger JM， Siderovski DPjDi Souza SJ. RGS14 is a mitotic spindle protein essential from the first division of the mammalian zygote. Dev Cell. 2004 Nov;7(5):763-9〇

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 為解決上述現(xiàn)有技術(shù)的缺陷和不足，本發(fā)明的目的在于確定RGS14的表達(dá)和心肌 肥厚的相互關(guān)系，提供一種RGS14在制備保護(hù)心臟功能、抗心臟纖維化和/或預(yù)防、緩解和 /治療心肌肥厚的藥物中的新應(yīng)用。
[0007] 本發(fā)明的目的通過(guò)下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)： 本發(fā)明通過(guò)試驗(yàn)確定了 RGS14表達(dá)與心肌肥厚之間的關(guān)系： I、發(fā)生心肌肥厚時(shí)心肌細(xì)胞肥大標(biāo)志物ΑΝΡ、β -MHC的表達(dá)明顯上調(diào)，RGS14的表達(dá)明 顯下調(diào) 本發(fā)明分別選用正常人和擴(kuò)張型心肌病患者心臟，正常假手術(shù)（Sham)小鼠和通過(guò)主動(dòng) 脈弓縮窄手術(shù)（AB)造成心肌肥厚的小鼠心臟，分別檢測(cè)了 ΑΝΡ、β -MHC、RGS14的蛋白表達(dá) 情況。結(jié)果表明，擴(kuò)張型心肌病患者和發(fā)生心肌肥厚的小鼠心臟中的心肌細(xì)胞肥大標(biāo)志物 ΑΝΡ、β-MHC的表達(dá)明顯上調(diào)，RGS14的表達(dá)明顯下調(diào)（圖1、圖2)。
[0008] 2、RGS14基因