胸苷酸合成酶mRNA亲和多肽的鉴定及其对翻译过程的抑制作用

胸苷酸合成酶(thymidylate synthase,TS)是催化生物体内胸苷酸合成所必需的酶,多年来一直作为肿瘤化疗的靶点.研究表明,TS是一种RNA结合蛋白,可以与其自身mRNA的2个位点结合,使mRNA翻译受阻.本文以mRNA体外展示技术进行了由大容量多肽库(>1013)中筛选胸苷酸合成酶mRNA亲和多肽的研究,对随机库进行了12轮循环的选择及扩增.结果表明,与初始库相比,经选择循环之后,碱性氨基酸及芳香族的苯丙氨酸含量明显增加,它们在TS RNA与蛋白质的相互作用中扮演着重要角色.按其理化特性对每一随机位点的氨基酸进行分类,并与初始库比较,发现位点1,12,17和18具有明显的带正电荷的特性,表明碱性侧链参与了与RNA的结合.二级结构预测表明,随着筛选的进行,与TS mRNA亲和的多肽显示出明显的螺旋倾向,而且形成螺旋的区域富含碱性氨基酸.凝胶迁移及体外翻译实验证实,选择循环之后的多肽能够与TS mRNA高度亲和,并能抑制TS mRNA的翻译.本研究表明mRNA体外展示方法得到的亲和多肽可以用作新的TS RNA的翻译抑制剂,并有可能成为一类新型的抗肿瘤药物.