MG53 variants, fusion proteins comprising the same and uses thereof

Abstract

A MG53 variant, a fusion protein comprising a MG53 variant (e.g., a fusion protein comprising a MG53 variant and Fc) and uses thereof in treating or preventing diseases selected from heart diseases, diabetic cerebrovascular diseases, diabetic ocular complications, diabetic neuropathy, diabetic foot, kidney diseases, and diseases associated with cellular and / or tissue damage.

Description

MG53 VARIANTS, FUSION PROTEINS COMPRISING THE SAME AND USES THEREOFFIELD OF THE INVENTION

[0001] The present disclosure relates to the biopharmaceutical field. In particular, the present disclosure relates to MG53 variants, fusion proteins comprising the MG53 variants, pharmaceutical compositions comprising the MG53 variants or the fusion proteins, nucleic acids encoding the MG53 variants or the fusion proteins, as well as their uses in treating or preventing diseases.BACKGROUND

[0002] Mitsugumin 53 (MG53) , also known as TRIM72, is a member of the Tripartite motif-containing proteins (TRIM) family. MG53 comprises a TRIM motif at the N-terminus and a SPRY motif at the C-terminus. The TRIM motif consists of successively linked Ring, B-box and coiled-coil domains (see Chuanxi Cai et al., the Journal of Biological Chemistry, Vol. 284 (5) , 3314-3322 (2009) ) . MG53 plays a variety of roles throughout the body, but it is mainly expressed in striated muscles, and is essential for maintaining the homeostasis of skeletal muscle and the heart. MG53 was previously found to have cell membrane repair function and cardioprotective function (see, e.g., Chuanxi Cai et al., Nature Cell Biology, Vol. 11, 56-64 (2009) ; CN101797375B) . In addition, further studies have found that MG53 also plays a protective role in ischemic preconditioning (IPC) and ischemic postconditioning (PostC) , by activation of the reperfusion injury salvage kinase (RISK) pathway. The N-and C-terminus of the MG53 molecule can bind to Caveolin-3 and p85-PI3K kinases respectively to form a complex, which activates the RISK pathway to elicit cardiac protection (see Chun-Mei Cao et al., Circulation 121, 2565-2574, (2010) ) .

[0003] Although MG53 has cell membrane repair function and cardioprotective function, previous studies also found that MG53 has E3 ubiquitin ligase activity, which contributes to the development of insulin resistance and metabolic syndrome. The Ring domain of the TRIM motif at the N-terminus of MG53 binds to insulin receptor (IR) and insulin receptor substrate-1 (IRS1) and mediates the ubiquitination and subsequent degradation of these proteins by the proteasome, thereby blocking the insulin signaling pathway and leading to insulin resistance and associated metabolic diseases such as obesity, diabetes, hypertension, dyslipidemia, etc. (see, for example, R. Song et al., Nature 494, 375-379, (2013) ; J.S. Yi et al., Nature Communications 4, 2354 (2013) ) .

[0004] Besides, although those biological functions of MG53 wild-type molecules have been reported for years, they have not been drugged. One of the main reasons is that MG53 wild-type molecules have low druggability due to their unsatisfactory properties in expression, purification yield, stability and half-life.

[0005] Needs remain for developing an effective therapeutic agent comprising MG53 or its variants.SUMMARY OF THE INVENTION

[0006] In one aspect, the present disclosure provides an MG53 variant comprising: a) a first polypeptide comprising at least 4 amino acids, wherein N-terminus of  the first polypeptide begins with an amino acid selected from the group consisting of valine, methionine, glycine, proline, alanine, threonine, isoleucine or histidine, wherein the first polypeptide forms an alpha-spiral conformation, and b) a second polypeptide comprising a Leucine Zipper 1 (LZ1) truncated  fragment and / or a Leucine Zipper 2 (LZ2) truncated fragment or a polypeptide sequence having at least 70%sequence identity to the LZ1 truncated fragment and / or the LZ2 truncated fragment, wherein, i. the LZ1 truncated fragment comprises at least 15 continuous amino  acids between amino acid positions 176 to 198 of a wild-type MG53 protein, ii. the LZ2 truncated fragment comprises at least 16 continuous amino  acids between amino acid positions 205 to 225 of a wild-type MG53 protein, wherein the MG53 variant does not comprise a Ring domain of a wild-type MG53  protein.

[0007] In another aspect, the present disclosure provides a fusion protein comprising the MG53 variant provided herein and a third polypeptide.

[0008] In another aspect, the present disclosure provides an isolated nucleic acid comprising a nucleotide sequence encoding the MG53 variant or comprising a nucleotide sequence encoding the fusion protein provided herein.

[0009] In another aspect, the present disclosure provides a vector comprising the nucleic acid provided herein.

[0010] In another aspect, the present disclosure provides a cell comprising the nucleic acid or the vector provided herein.

[0011] In another aspect, the present disclosure provides a pharmaceutical composition comprising the MG53 variant provided herein, or the fusion protein provided herein, or the nucleic acid provided herein, or the vector provided herein or the host expression system provided herein, and a pharmaceutically acceptable carrier.

[0012] In another aspect, the present disclosure provides a method of producing the MG53 variant or the fusion protein provided herein, comprising a step of culturing the host expression system provided herein.

[0013] In another aspect, the present disclosure provides a method of treating or preventing a disease, comprising administering to a subject in need thereof the MG53 variant provided herein, the fusion protein provided herein or the pharmaceutical composition provided herein, wherein the disease is selected from the group consisting of a heart disease, diabetic cerebrovascular disease, diabetic ocular complications, diabetic neuropathy, diabetic foot, kidney disease, or a disease associated with cellular and tissue damage.

[0014] In another aspect, the present disclosure provides use of the MG53 variant provided herein, the fusion protein provided herein or the pharmaceutical composition provided herein in the manufacture of a medicament for treating or preventing heart diseases, diabetic cerebrovascular diseases, diabetic ocular complications, diabetic neuropathy, diabetic foot, kidney diseases, or diseases associated with cellular and / or tissue damage.

[0015] In yet another aspect, the present disclosure provides the MG53 variant provided herein, the fusion protein provided herein or the pharmaceutical composition provided herein, for treating or preventing heart diseases, diabetic cerebrovascular diseases, diabetic ocular complications, diabetic neuropathy, diabetic foot, kidney diseases, or diseases associated with cellular and / or tissue damage. BRIEF DESCFRIPTION OF THE DRAWINGS

[0016] Figure 1 shows the molecular structure of a wild-type MG53.

[0017] Figure 2 shows reduced SDS-PAGE of E010.

[0018] Figure 3 shows reduced SDS-PAGE of E005.

[0019] Figure 4 shows reduced SDS-PAGE of E006.

[0020] Figure 5 shows reduced SDS-PAGE of E007.

[0021] Figure 6 shows reduced SDS-PAGE of E001.

[0022] Figure 7 shows MG53 variants inhibited LDH release from cells cultured in vitro. Figure 7A shows 100 μg / mL MG53 variants prevented hypoxia and reoxygenation induced LDH release from CHO-K1 cells; Figure 7B shows 100 μg / mL MG53 variants prevented hypoxia and reoxygenation induced LDH release from C2C12 cells. Data is shown as mean ± s. e. m. and statistically analyzed by ordinary one-way ANOVA. *p<0.05; **p<0.01; ***p<0.001; MG53 variants vs. boiled HSA. “H / R” represents hypoxia and reoxygenation.

[0023] Figure 8 shows the experimental workflow and result for the in vivo efficacy study for MG53 variants in mice. Figure 8A shows MG53 variant was administrated intravenously 3 mg / kg at 5 min before ischemia and reperfusion respectively and sacrificed after 28 days. Figure 8B shows the endpoint death rate of mice in the acute phase (within 24 hours) after IR surgery treated with or without MG53 variants (n >= 28 in each group) . Figure 8C shows the cardiac fibrosis of mice using masson staining method at 28 days after IR surgery treated with or without MG53 variants.DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

[0024] Although the present disclosure will disclose various aspects and embodiments below, it will be apparent to one skilled in the art that various equivalents, changes, and modifications may be made without departing from the scope of the disclosure, and it is understood that such equivalent embodiments are to be included herein. The various aspects and embodiments disclosed herein are for illustrative purposes only and are not intended to limit the scope of the present application, and the actual protection scope of this application is subject to the claims. Unless otherwise indicated, all technical and scientific terms used herein have the same meanings as those generally understood by those of ordinary skill in the art to which the present application belongs. All references cited herein, including publications, patents and patent applications are incorporated herein by reference in their entirety.Definitions

[0025] When reference is made to a polypeptide or protein, the term “wild-type” used herein refers to a naturally occurring polypeptide or protein that does not include an artificial substitution, insertion, deletion or modification at one or more amino acid sites. When reference is made to a nucleic acid, nucleotide or polynucleotide, the term “wild-type” used herein refers to a naturally occurring nucleic acid, nucleotide or polynucleotide that does not include an artificial substitution, insertion, deletion or modification at one or more nucleotide sites. However, polynucleotides encoding wild-type polypeptides are not limited to naturally occurring polynucleotides, but also include any polynucleotide encoding a wild-type polypeptide.

[0026] As used herein, the term “wild-type MG53” or “wild-type MG53 protein” refers to the natural sequence of a full-length MG53 protein or fragments thereof expressed in a subject. MG53 protein is a multi-functional protein with a structure shown in Figure 1. The full-length MG53 proteins of different species are slightly different in length, but generally have about 477 amino acids, comprising a TRIM motif at the N-terminus and a SPRY motif at the C-terminus. The TRIM motif consists of successively linked Ring, B-box and coiled-coil domains (RBCC) . MG53 protein is one of the important components for membrane repair, which plays an essential role in the pre-conditioning and post-conditioning protection of ischemia-reperfusion injury. Meanwhile, the high expression of MG53 protein may also cause insulin resistance and metabolic syndrome. The structure and function of MG53, as well as its interaction with other proteins have been reported in detail in the art (see, e.g., Chuanxi Cai et al., Journal of Biological Chemistry, 284 (5) , 3314-3322, (2009) ; Xianhua Wang et al., Circulation Research 107, 76-83, (2010) ; Eun Young Park et al., Proteins, 790-795 (2009) ) .

[0027] As used herein, the term “subject” includes both human and non-human animals. Non-human animals include all vertebrate animals, such as mammals and non-mammals. A “subject” may also be a domestic animal, such as cattle, pigs, sheep, poultry and horses; or a rodent, such as rats, mice; or a primate, such as apes, monkeys, chimpanzees, gorillas, orangutans, baboons; or domesticated animals, such as dogs and cats. A “subject” may be male or female and may be elderly, adult, adolescent, child or infant. A human “subject” may be Caucasian, African, Asian, Semitic, or other races or a combination of these ethnic backgrounds.

[0028] As used herein, the terms “protein” , “polypeptide” and “peptide” are used interchangeably and refer to a polymer of amino acids. The protein, polypeptide or peptide described herein may contain naturally occurring amino acids, or may contain non-naturally occurring amino acids, or analogues or mimics of amino acids. The protein, polypeptide or peptide described herein may be obtained by any method known in the art, for example, but not limited to, by natural isolation, recombinant expression, chemical synthesis, and the like.

[0029] The term “amino acid” used herein refers to an organic compound containing amino (-NH2) and carboxyl (-COOH) functional groups and a side chain specific to each amino acid. The names of amino acid are also represented in this application by standard single-letter or three-letter codes, which are summarized as follows:

[0030] As used herein, the term “percent (%) sequence identity” is defined as the percentage of amino acid (or nucleic acid) residues in a candidate sequence that are identical to the amino acid (or nucleic acid) residues in a reference sequence, after aligning the sequences and, if necessary, introducing gaps, to achieve the maximum number of identical amino acids (or nucleic acids) . In other words, percent (%) sequence identity of an amino acid sequence (or nucleic acid sequence) can be calculated by dividing the number of amino acid residues (or bases) that are identical relative to the reference sequence to which it is being compared by the total number of the amino acid residues (or bases) in the candidate sequence or in the reference sequence, whichever is shorter. Conservative substitution of the amino acid residues may or may not be considered as identical residues. Alignment for purposes of determining percent amino acid (or nucleic acid) sequence identity can be achieved, for example, using publicly available tools such as BLASTN, BLASTp (available on the website of U.S. National Center for Biotechnology Information (NCBI) , see also, Altschul S.F. et al., J. Mol. Biol., 215: 403–410 (1990) ; Stephen F. et al., Nucleic Acids Res., 25: 3389–3402 (1997) ) , ClustalW2 (available on the website of European Bioinformatics Institute, see also, Higgins D.G. et al., Methods in Enzymology, 266: 383-402 (1996) ; Larkin M.A. et al., Bioinformatics (Oxford, England) , 23 (21) : 2947-8 (2007) ) , and ALIGN or Megalign (DNASTAR) software. Those skilled in the art may use the default parameters provided by the tool or may customize the parameters as appropriate for the alignment, such as for example, by selecting a suitable algorithm.

[0031] The term “vector” as used herein refers to a vehicle into which a genetic element may be operably inserted so as to bring about the expression of that genetic element, such as to produce the protein encoded by the genetic element, RNA or DNA, or to replicate the genetic element. A vector may be used to transform, transduce, or transfect a host cell so as to bring about expression of the genetic element it carries within the host cell. Examples of vectors include plasmids, phagemids, cosmids, and artificial chromosomes such as yeast artificial chromosome (YAC) , bacterial artificial chromosome (BAC) , or P1-derived artificial chromosome (PAC) , bacteriophages such as lambda phage or M13 phage, and animal viruses. A vector may contain a variety of elements for controlling expression, including a promoter sequence, a transcription initiation sequence, an enhancer sequence, a selectable element, and a reporter gene. In addition, the vector may further contain an origin of replication. A vector may also include materials to aid in its entry into the cell, including but not limited to a viral particle, a liposome, or a protein coating. A vector can be an expression vector or a cloning vector. The present disclosure provides vectors (e.g., expression vectors) comprising the nucleic acid sequence provided herein encoding the MG53 variant or fusion protein, at least one promoter (e.g., SV40, CMV, EF-1α) operably linked to the nucleic acid sequence, and at least one selection marker.

[0032] As used herein, a “treatment” or “therapy” for a disease, disorder or condition comprises preventing or alleviating a disease, disorder or condition, reducing the rate of occurrence or progression of a disease, disorder or condition, reducing the risk of developing a disease, disorder or condition, preventing or delaying the development of symptoms associated with a disease, disorder or condition, reducing or terminating symptoms associated with a disease, disorder or condition, generating a complete or partial reversal of a disease, disorder or condition, and curing a disease, disorder or condition, or a combination of the above.

[0033] The term “pharmaceutically acceptable” indicates that the designated carrier, medium, diluent, excipient and / or salt is generally chemically and / or physically compatible with the other ingredients that constitute the formulation and physiologically compatible with the recipient thereof.MG53 Variants

[0034] In one aspect, the present disclosure provides an MG53 variant comprising: a) a first polypeptide comprising at least 4 (e.g., at least 5, at least 6, at least 7,  at least 8, at least 9, at least 10, at least 11, or at least 12) amino acids, wherein N-terminus of the first polypeptide begins with an amino acid selected from the group consisting of valine, methionine, glycine, proline, alanine, threonine, isoleucine or histidine, wherein the first polypeptide forms an alpha-spiral conformation, and b) a second polypeptide comprising a Leucine Zipper 1 (LZ1) truncated  fragment and / or a Leucine Zipper 2 (LZ2) truncated fragment or a polypeptide sequence having at least 70%sequence identity to the LZ1 truncated fragment and / or the LZ2 truncated fragment, wherein, i. the LZ1 truncated fragment comprises at least 15 (e.g., at least 16, at  least 17, at least 18, at least 19, at least 20, at least 21, at least 22, or at least 23) continuous amino acids between amino acid positions 176 to 198 of a wild-type MG53 protein, ii. the LZ2 truncated fragment comprises at least 16 (e.g., at least 16, at  least 17, at least 18, at least 19, at least 20, or at least 21) continuous amino acids between amino acid positions 205 to 225 of a wild-type MG53 protein, wherein the MG53 variant does not comprise a Ring domain of a wild-type MG53  protein.

[0035] the term “MG53” as used herein refers to Mitsugumin 53, also known as TRIM72, which is a member of the Tripartite motif-containing proteins (TRIM) family, and comprises a TRIM motif (consists of successively linked Ring, B-box and coiled-coil domains) at the N-terminus and a SPRY motif at the C-terminus. MG53 described herein may refer to the Mitsugumin 53 derived from any species, including mammals such as primates (e.g., humans, monkeys) and rodents (e.g., mice and rats) . Exemplary amino acid sequence of human MG53 includes the amino acid sequence as set forth in NCBI Ref Seq Nos. NP_001008275.2, BAD18630.1, XP_016878743.1, BAC03506.1, or AAH33211.1. Exemplary amino acid sequence of non-human MG53 includes the amino acid sequence as set forth in NCBI Ref Seq Nos: NP_001073401.1 (Mus musculus MG53) , NP_001071143.1 (Rattus norvegicus MG53) , XP_005591794.1 (Macaca fascicularis MG53) , XP_047635945.1 (Phacochoerus africanus MG53) , or XP_005621293.1 (Canis lupus familiaris MG53) .

[0036] As used herein, the term “variant” refers to polynucleotides or polypeptides of the invention changed (e.g., deleted, inserted, mutated, modified) at one or more base pairs, codons, introns, exons, or amino acid residues (respectively) in such a way that they are different from their wild-type counterparts in terms of sequences but still retain the biological activities of the wild-type counterparts. For example, the term “MG53 variant” refers to a truncated form, a mutant, a fusion protein or the combination thereof of the wild-type MG53 protein.

[0037] As used herein, the term “truncated form” or “truncated fragment” refers to a peptide formed by removing one or more amino acids from one or both ends of a wild-type polypeptide. Thus, a “truncated form” or “truncated fragment” described herein does not include the full length of the corresponding wild-type polypeptide, but may have one or more amino acid substitutions, deletions, insertions or modifications compared to the truncated form of the wild-type polypeptide.

[0038] As used herein, the term “MG53 mutant” or “MG53 protein mutant” refers to an MG53 protein or fragment in which the natural amino acid sequence of a wild-type MG53 protein is modified. Such modifications include, but are not limited to, deletion, insertion and / or substitution of one or more amino acids compared to the wild-type MG53 protein.

[0039] As used herein, the terms “LZ1” and “LZ2” refers to two leucine zipper motifs which are contained in the coiled -coil domain of MG53 protein. As used herein, the term “coiled-coil domain” is a corresponding domain of the amino acid sequence of a wild-type MG53. The coiled-coil domain, existing in most TRIM family proteins, mediates homologous or heterologous association between TRIM family members or between TRIM members and other proteins to form complexes such as dimers, polymers, etc., thereby eliciting cell membrane repair (see, e.g., Ozato et al., Nature Review Immunology, 8: 849-860 (2008) ; Sanchez S. et al., PNAS, 111: 2494-2499 (2014) ) .

[0040] Unless otherwise stated, the amino acid positions of a MG53 protein referred to herein correspond to the human wild-type MG53 protein (its amino acid sequence is as set forth in SEQ ID NO: 2 of the present disclosure) . For example, position 135 of a wild-type MG53 protein corresponds to position 135 of SEQ ID NO: 2. Unless otherwise stated, the truncated form of MG53 protein described herein is named according to the naming convention of “MG53 (start position corresponding to SEQ ID NO: 2 -end position corresponding to SEQ ID NO: 2) ” . For example, MG53 (135-232) refers to the truncated form of MG53 corresponds to amino acids from position 135 to position 232 of SEQ ID NO: 2.

[0041] In some embodiments, the LZ1 truncated fragment comprises or consists of at least 23 continuous amino acids starting from amino acid position 176 of a wild-type MG53 protein. In some embodiments, the LZ2 truncated fragment comprises or consists of at least 21 continuous amino acids starting from amino acid position 205 of a wild-type MG53 protein.

[0042] In some embodiments, the LZ1 truncated fragment comprises at least 15 (e.g., 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, or 23) continuous amino acids between amino acid positions 176 to 198 of a wild-type MG53 protein (e.g., a wild-type MG53 protein as set forth in SEQ ID NOs: 2, 35, 36, 37, 38, 42, 43, 44, 45 or 46) . In some embodiments, the LZ1 truncated fragment consists of at least 15 (e.g., 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, or 23) continuous amino acids between amino acid positions 176 to 198 of a wild-type MG53 protein (e.g., a wild-type MG53 protein as set forth in SEQ ID NOs: 2, 35, 36, 37, 38, 42, 43, 44, 45 or 46) . In some embodiments, the LZ1 truncated fragment comprises 23 continuous amino acids starting from amino acid position 176 of a wild-type MG53 protein. In some embodiments, the LZ1 truncated fragment comprises 23 continuous amino acids starting from amino acid position 176 of a human wild-type MG53 protein. In some embodiments, the LZ1 truncated fragment comprises MG53 (176-198) as set forth in SEQ ID NO: 32. In some embodiments, the LZ1 truncated fragment consists of 23 continuous amino acids starting from amino acid position 176 of a wild-type MG53 protein. In some embodiments, the LZ1 truncated fragment consists of 23 continuous amino acids starting from amino acid position 176 of a human wild-type MG53 protein. In some embodiments, the LZ1 truncated fragment consists of MG53 (176-198) of a human wild-type MG53 protein as set forth in SEQ ID NO: 2. In some embodiments, the LZ1 truncated fragment consists of the amino acid sequence as set forth in SEQ ID NO: 32.

[0043] In some embodiments, the LZ2 truncated fragment comprises at least 16 (e.g., 16, 17, 18, 19, 20, or 21) continuous amino acids between amino acid positions 205 to 225 of a wild-type MG53 protein (e.g., a wild-type MG53 protein as set forth in SEQ ID NOs: 2, 35, 36, 37, 38, 42, 43, 44, 45 or 46) . In some embodiments, the LZ2 truncated fragment consists of at least 16 (e.g., 16, 17, 18, 19, 20, or 21) continuous amino acids between amino acid positions 205 to 225 of a wild-type MG53 protein (e.g., a wild-type MG53 protein as set forth in SEQ ID NOs: 2, 35, 36, 37, 38, 42, 43, 44, 45 or 46) . In some embodiments, the LZ2 truncated fragment comprises 21 continuous amino acids starting from amino acid position 205 of a wild-type MG53 protein. In some embodiments, the LZ2 truncated fragment comprises 21 continuous amino acids starting from amino acid position 205 of a human wild-type MG53 protein. In some embodiments, the LZ2 truncated fragment comprises MG53 (205-225) as set forth in SEQ ID NO: 33. In some embodiments, the LZ2 truncated fragment consists of 21 continuous amino acids starting from amino acid position 205 of a wild-type MG53 protein. In some embodiments, the LZ2 truncated fragment consists of 21 continuous amino acids starting from amino acid position 205 of a human wild-type MG53 protein. In some embodiments, the LZ2 truncated fragment consists of MG53 (205-225) of a human wild-type MG53 protein as set forth in SEQ ID NO: 2. In some embodiments, the LZ2 truncated fragment consists of the amino acid sequence as set forth in SEQ ID NO: 33.

[0044] In some embodiments, the LZ1 truncated fragment consists of 23 continuous amino acids starting from amino acid position 176 of a human wild-type MG53 protein, i.e., the LZ1 truncated fragment comprises MG53 (176-198) as set forth in SEQ ID NO: 32, and the LZ2 truncated fragment consists of 21 continuous amino acids starting from amino acid position 205 of a human wild-type MG53 protein, i.e., the LZ2 truncated fragment comprises MG53 (205-225) as set forth in SEQ ID NO: 33.

[0045] A person skilled in the art can determine or be aware of the Ring domain as long as the amino acid sequence of the wild-type MG53 protein is available to the public. In some embodiments, the Ring domain has 44 continuous amino acids starting from amino acid position 14 of a wild-type MG53 protein (e.g., a human wild-type MG53 protein) . In some embodiments, the MG53 variant does not comprise a Ring domain as set forth in SEQ ID NO: 34.

[0046] In some embodiments, the first polypeptide comprises or consists of 4 to 12 (e.g., 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, or 12) amino acids, and N-terminus of the first polypeptide begins with an amino acid selected from the group consisting of valine, methionine, glycine, proline, alanine, threonine, isoleucine or histidine.

[0047] In some embodiments, the first polypeptide comprises or consists of 4 to 12 (e.g., 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, or 12) amino acids, and N-terminus of the first polypeptide begins with valine.

[0048] In some embodiments, the first polypeptide comprises or consists of 4 to 12 (e.g., 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, or 12) amino acids, and N-terminus of the first polypeptide begins with methionine. In some embodiments, the first polypeptide comprises or consists of the amino acid sequence as set forth in SEQ ID NO: 1.

[0049] In some embodiments, the first polypeptide comprises or consists of 4 to 12 (e.g., 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, or 12) amino acids, and N-terminus of the first polypeptide begins with glycine.

[0050] In some embodiments, the first polypeptide comprises or consists of 4 to 12 (e.g., 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, or 12) amino acids, and N-terminus of the first polypeptide begins with proline.

[0051] In some embodiments, the first polypeptide comprises or consists of 4 to 12 (e.g., 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, or 12) amino acids, and N-terminus of the first polypeptide begins with alanine.

[0052] In some embodiments, the first polypeptide comprises or consists of 4 to 12 (e.g., 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, or 12) amino acids, and N-terminus of the first polypeptide begins with threonine.

[0053] In some embodiments, the first polypeptide comprises or consists of 4 to 12 (e.g., 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, or 12) amino acids, and N-terminus of the first polypeptide begins with isoleucine.

[0054] In some embodiments, the first polypeptide comprises or consists of 4 to 12 (e.g., 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, or 12) amino acids, and N-terminus of the first polypeptide begins with histidine.

[0055] In some embodiments, the first polypeptide forms an alpha-spiral conformation. Without being bound by any theory, but it is believed that alpha-spiral conformation is beneficial for stabilizing MG53, including the MG53 variant provided herein. It is also believed that alpha-spiral confirmation of the first polypeptide is beneficial for facilitating expression of some fragments from coiled-coil domain of MG53.

[0056] In some embodiments, the MG53 variant provided herein comprises, from N-terminus to C-terminus, the first polypeptide and the second polypeptide. In some embodiments, the MG53 variant provided herein comprises, from N-terminus to C-terminus, the second polypeptide and the first polypeptide.

[0057] In some embodiments, the second polypeptide comprises or consists of at least 40 (e.g., at least 41, at least 42, at least 43, at least 44, at least 45, at least 46, at least 47, at least 48, at least 49, or at least 50) continuous amino acids starting from amino acid position 176 of the wild-type MG53 protein (e.g., a wild-type MG53 protein as set forth in SEQ ID NOs: 2, 35, 36, 37, 38, 42, 43, 44, 45 or 46) . In some embodiments, the second polypeptide comprises or consists of 50 continuous amino acids starting from amino acid position 176 of the wild-type MG53 protein. In some embodiments, the second polypeptide comprises or consists of 50 continuous amino acids starting from amino acid position 176 of the human wild-type MG53 protein. In some embodiments, the second polypeptide comprises or consists of MG53 (176-225) of the human wild-type MG53 protein as set forth in SEQ ID NO: 2. In some embodiments, the second polypeptide comprises or consists of the amino acid sequence as set forth in SEQ ID NO: 3.

[0058] In some embodiments, the second polypeptide comprises or consists of at least 90 (e.g., at least 91, at least 92, at least 93, at least 94, at least 95, at least 96, at least 97, at least 98, at least 99, or at least 100) continuous amino acids starting from amino acid position 135 of the wild-type MG53 protein (e.g., a wild-type MG53 protein as set forth in SEQ ID NOs: 2, 35, 36, 37, 38, 42, 43, 44, 45 or 46) . In some embodiments, the second polypeptide comprises or consists of 98 continuous amino acids starting from amino acid position 135 of the wild-type MG53 protein. In some embodiments, the second polypeptide comprises or consists of 98 continuous amino acids starting from amino acid position 135 of the human wild-type MG53 protein. In some embodiments, the second polypeptide comprises or consists of MG53 (135-232) of the human wild-type MG53 protein as set forth in SEQ ID NO: 2. In some embodiments, the second polypeptide comprises or consists of the amino acid sequence as set forth in SEQ ID NO: SEQ ID NO: 7.

[0059] In some embodiments, the second polypeptide comprises or consists of at least 150 (e.g., at least 151, at least 152, at least 153, at least 154, or at least 155) continuous amino acids starting from amino acid position 135 of the wild-type MG53 protein (e.g., a wild-type MG53 protein as set forth in SEQ ID NOs: 2, 35, 36, 37, 38, 42, 43, 44, 45 or 46) . In some embodiments, the second polypeptide comprises or consists of 153 continuous amino acids starting from amino acid position 135 of the wild-type MG53 protein. In some embodiments, the second polypeptide comprises or consists of 153 continuous amino acids starting from amino acid position 135 of the human wild-type MG53 protein. In some embodiments, the second polypeptide comprises or consists of MG53 (135-287) of the human wild-type MG53 protein as set forth in SEQ ID NO: 2. In some embodiments, the second polypeptide comprises or consists of the amino acid sequence as set forth in SEQ ID NO: SEQ ID NO: 8.

[0060] In some embodiments, the second polypeptide comprises or consists of at least 340 (e.g., at least 341, at least 342, at least 343, or at least 344, or at least 345) continuous amino acids starting from amino acid position 135 of the wild-type MG53 protein (e.g., a wild-type MG53 protein as set forth in SEQ ID NOs: 2, 35, 36, 37, 38, 42, 43, 44, 45 or 46) . In some embodiments, the second polypeptide comprises or consists of 343 continuous amino acids starting from amino acid position 135 of the wild-type MG53 protein. In some embodiments, the second polypeptide comprises or consists of 343 continuous amino acids starting from amino acid position 135 of the human wild-type MG53 protein. In some embodiments, the second polypeptide comprises or consists of MG53 (135-477) of the human wild-type MG53 protein as set forth in SEQ ID NO: 2. In some embodiments, the second polypeptide comprises or consists of the amino acid sequence as set forth in SEQ ID NO: 9.

[0061] In some embodiments, the second polypeptide comprises or consists of at least 140 (e.g., at least 141, at least 142, at least 143, at least 144, at least 145, at least 146, at least 147, at least 148, at least 149, or at least 150) continuous amino acids starting from amino acid position 86 of the wild-type MG53 protein (e.g., a wild-type MG53 protein as set forth in SEQ ID NOs: 2, 35, 36, 37, 38, 42, 43, 44, 45 or 46) . In some embodiments, the second polypeptide comprises or consists of 147 continuous amino acids starting from amino acid position 86 of the wild-type MG53 protein. In some embodiments, the second polypeptide comprises or consists of 147 continuous amino acids starting from amino acid position 86 of the human wild-type MG53 protein. In some embodiments, the second polypeptide comprises or consists of MG53 (86-232) of the human wild-type MG53 protein as set forth in SEQ ID NO: 2. In some embodiments, the second polypeptide comprises or consists of the amino acid sequence as set forth in SEQ ID NO: 10.

[0062] In some embodiments, the second polypeptide comprises or consists of at least 200 (e.g., at least 201, at least 202, at least 203, at least 204, or at least 205) continuous amino acids starting from amino acid position 86 of the wild-type MG53 protein (e.g., a wild-type MG53 protein as set forth in SEQ ID NOs: 2, 35, 36, 37, 38, 42, 43, 44, 45 or 46) . In some embodiments, the second polypeptide comprises or consists of 202 continuous amino acids starting from amino acid position 86 of the wild-type MG53 protein. In some embodiments, the second polypeptide comprises or consists of 202 continuous amino acids starting from amino acid position 86 of the human wild-type MG53 protein. In some embodiments, the second polypeptide comprises or consists of MG53 (86-287) of the human wild-type MG53 protein as set forth in SEQ ID NO: 2. In some embodiments, the second polypeptide comprises or consists of the amino acid sequence as set forth in SEQ ID NO: 12.

[0063] In some embodiments, the second polypeptide comprises or consists of at least 390 (e.g., at least 391, at least 392, at least 393, at least 394, or at least 395) continuous amino acids starting from amino acid position 86 of the wild-type MG53 protein (e.g., a wild-type MG53 protein as set forth in SEQ ID NOs: 2, 35, 36, 37, 38, 42, 43, 44, 45 or 46) . In some embodiments, the second polypeptide comprises or consists of 392 continuous amino acids starting from amino acid position 86 of the wild-type MG53 protein. In some embodiments, the second polypeptide comprises or consists of 392 continuous amino acids starting from amino acid position 86 of the human wild-type MG53 protein. In some embodiments, the second polypeptide comprises or consists of MG53 (86-477) of the human wild-type MG53 protein as set forth in SEQ ID NO: 2. In some embodiments, the second polypeptide comprises or consists of the amino acid sequence as set forth in SEQ ID NO: 13.

[0064] In some embodiments, the second polypeptide comprises or consists of at least 170 (e.g., at least 171, at least 172, at least 173, at least 174, at least 175, at least 176, at least 177, at least 178, at least 179, or at least 180) continuous amino acids starting from amino acid position 57 of the wild-type MG53 protein (e.g., a wild-type MG53 protein as set forth in SEQ ID NOs: 2, 35, 36, 37, 38, 42, 43, 44, 45 or 46) . In some embodiments, the second polypeptide comprises or consists of 176 continuous amino acids starting from amino acid position 57 of the wild-type MG53 protein. In some embodiments, the second polypeptide comprises or consists of 176 continuous amino acids starting from amino acid position 57 of the human wild-type MG53 protein. In some embodiments, the second polypeptide comprises or consists of MG53 (57-232) of the human wild-type MG53 protein as set forth in SEQ ID NO: 2. In some embodiments, the second polypeptide comprises or consists of the amino acid sequence as set forth in SEQ ID NO: 11.

[0065] In some embodiments, the second polypeptide comprises or consists of at least 230 (e.g., at least 231, at least 232, at least 233, at least 234, or at least 235) continuous amino acids starting from amino acid position 57 of the wild-type MG53 protein (e.g., a wild-type MG53 protein as set forth in SEQ ID NOs: 2, 35, 36, 37, 38, 42, 43, 44, 45 or 46) . In some embodiments, the second polypeptide comprises or consists of 231 continuous amino acids starting from amino acid position 57 of the wild-type MG53 protein. In some embodiments, the second polypeptide comprises or consists of 231 continuous amino acids starting from amino acid position 57 of the human wild-type MG53 protein. In some embodiments, the second polypeptide comprises or consists of MG53 (57-287) of the human wild-type MG53 protein as set forth in SEQ ID NO: 2. In some embodiments, the second polypeptide comprises or consists of the amino acid sequence as set forth in SEQ ID NO: 14.

[0066] In some embodiments, the second polypeptide comprises or consists of at least 420 (e.g., at least 421, at least 422, at least 423, at least 424, or at least 425) continuous amino acids starting from amino acid position 57 of the wild-type MG53 protein (e.g., a wild-type MG53 protein as set forth in SEQ ID NOs: 2, 35, 36, 37, 38, 42, 43, 44, 45 or 46) . In some embodiments, the second polypeptide comprises or consists of 421 continuous amino acids starting from amino acid position 57 of the wild-type MG53 protein. In some embodiments, the second polypeptide comprises or consists of 421 continuous amino acids starting from amino acid position 57 of the human wild-type MG53 protein. In some embodiments, the second polypeptide comprises or consists of MG53 (57-477) of the human wild-type MG53 protein as set forth in SEQ ID NO: 2. In some embodiments, the second polypeptide comprises or consists of the amino acid sequence as set forth in SEQ ID NO: 15.

[0067] In some embodiments, the wild-type MG53 protein is obtained or derived from human, rat, mouse, monkey, pig, alpaca, shark, rabbit or dog. In some embodiments, the wild-type MG53 protein is obtained or derived from human. In some embodiments, the wild-type MG53 protein is obtained or derived from rat. In some embodiments, the wild-type MG53 protein is obtained or derived from mouse.

[0068] As used herein, the terms “obtained from” and “derived from” include not only a protein produced or producible by the organism in question, but also a protein encoded by a DNA sequence isolated from such organism and produced in a host organism containing such DNA sequence. Additionally, the terms also include a protein encoded by a DNA sequence of synthetic and / or cDNA origin and which has the identified characteristics of the protein in question.

[0069] In some embodiments, the wild-type MG53 protein comprises or consists of an amino acid sequence as set forth in SEQ ID NO: 2, SEQ ID NO: 35, SEQ ID NO: 36, SEQ ID NO: 37, SEQ ID NO: 38, SEQ ID NO: 42, SEQ ID NO: 43, SEQ ID NO: 44, SEQ ID NO: 45 or SEQ ID NO: 46. In some embodiments, the wild-type MG53 protein comprises or consists of an amino acid sequence as set forth in SEQ ID NO: 2.

[0070] In some embodiments, the second polypeptide comprises or consists of at least 40 (e.g., at least 41, at least 42, at least 43, at least 44, at least 45, at least 46, at least 47, at least 48, at least 49, or at least 50) continuous amino acids starting from amino acid position 176 of an amino acid sequence as set forth in SEQ ID NO: 2, or a polypeptide sequence having at least 70% (e.g., at least 75%, at least 80%, at least 85%, at least 86%, at least 87%, at least 88%, at least 89%, at least 90%, at least 91%, at least 92%, at least 93%, at least 94%, at least 95%, at least 96%, at least 97%, at least 98%, or at least 99%) sequence identity to the amino acid sequence as set forth in SEQ ID NO: 3. In some embodiments, the polypeptide sequence having at least 70%(e.g., at least 75%, at least 80%, at least 85%, at least 86%, at least 87%, at least 88%, at least 89%, at least 90%, at least 91%, at least 92%, at least 93%, at least 94%, at least 95%, at least 96%, at least 97%, at least 98%, or at least 99%) sequence identity to the amino acid sequence as set forth in SEQ ID NO: 3 still retains the function or activity of the wild-type MG53 or the MG53 variant provided herein (e.g., cell membrane repair function, cardioprotective function, etc. ) .

[0071] In some embodiments, the second polypeptide comprises or consists of any one of the amino acid sequences as set forth in SEQ ID NOs: 3-6, or a polypeptide sequence having at least 70% (e.g., at least 75%, at least 80%, at least 85%, at least 86%, at least 87%, at least 88%, at least 89%, at least 90%, at least 91%, at least 92%, at least 93%, at least 94%, at least 95%, at least 96%, at least 97%, at least 98%, or at least 99%) sequence identity to said amino acid sequences. In some embodiments, the polypeptide sequence having at least 70% (e.g., at least 75%, at least 80%, at least 85%, at least 86%, at least 87%, at least 88%, at least 89%, at least 90%, at least 91%, at least 92%, at least 93%, at least 94%, at least 95%, at least 96%, at least 97%, at least 98%, or at least 99%) sequence identity to the amino acid sequence as set forth in SEQ ID NOs: 3-6 still retains the function or activity of the wild-type MG53 or the MG53 variant provided herein (e.g., cell membrane repair function, cardioprotective function, etc. ) .

[0072] In some embodiments, the second polypeptide comprises or consists of: a) at least 90 (e.g., at least 91, at least 92, at least 93, at least 94, at least 95, at  least 96, at least 97, or at least 98) continuous amino acids starting from amino acid position 135 of the amino acid sequence as set forth in SEQ ID NO: 2 or a polypeptide sequence having at least 70% (e.g., at least 75%, at least 80%, at least 85%, at least 86%, at least 87%, at least 88%, at least 89%, at least 90%, at least 91%, at least 92%, at least 93%, at least 94%, at least 95%, at least 96%, at least 97%, at least 98%, or at least 99%) sequence identity to the amino acid sequence as set forth in SEQ ID NO: 7; b) at least 150 (e.g., at least 151, at least 152, or at least 153) continuous amino  acids starting from amino acid position 135 of the amino acid sequence as set forth in SEQ ID NO: 2 or a polypeptide sequence having at least 70% (e.g., at least 75%, at least 80%, at least 85%, at least 86%, at least 87%, at least 88%, at least 89%, at least 90%, at least 91%, at least 92%, at least 93%, at least 94%, at least 95%, at least 96%, at least 97%, at least 98%, or at least 99%) sequence identity to the amino acid sequence as set forth in SEQ ID NO: 8; c) at least 340 (e.g., at least 341, at least 342, or at least 343) continuous amino  acids starting from amino acid position 135 of the amino acid sequence as set forth in SEQ ID NO: 2 or a polypeptide sequence having at least 70% (e.g., at least 75%, at least 80%, at least 85%, at least 86%, at least 87%, at least 88%, at least 89%, at least 90%, at least 91%, at least 92%, at least 93%, at least 94%, at least 95%, at least 96%, at least 97%, at least 98%, or at least 99%) sequence identity to the amino acid sequence as set forth in SEQ ID NO: 9; d) at least 140 (e.g., at least 141, at least 142, at least 143, at least 144, at least  145, at least 146, or at least 147) continuous amino acids starting from position 86 of the amino acid sequence as set forth in SEQ ID NO: 2 or a polypeptide sequence having at least 70% (e.g., at least 75%, at least 80%, at least 85%, at least 86%, at least 87%, at least 88%, at least 89%, at least 90%, at least 91%, at least 92%, at least 93%, at least 94%, at least 95%, at least 96%, at least 97%, at least 98%, or at least 99%) sequence identity to the amino acid sequence as set forth in SEQ ID NO: 10; e) at least 170 (e.g., at least 171, at least 172, at least 173, at least 174, at least  175, or at least 176) continuous amino acids starting from position 57 of the amino acid sequence as set forth in SEQ ID NO: 2 or a polypeptide sequence having at least 70% (e.g., at least 75%, at least 80%, at least 85%, at least 86%, at least 87%, at least 88%, at least 89%, at least 90%, at least 91%, at least 92%, at least 93%, at least 94%, at least 95%, at least 96%, at least 97%, at least 98%, or at least 99%) sequence identity to the amino acid sequence as set forth in SEQ ID NO: 11; f) at least 200 (e.g., at least 201, or at least 202) continuous amino acids starting  from position 86 of the amino acid sequence as set forth in SEQ ID NO: 2 or a polypeptide sequence having at least 70% (e.g., at least 75%, at least 80%, at least 85%, at least 86%, at least 87%, at least 88%, at least 89%, at least 90%, at least 91%, at least 92%, at least 93%, at least 94%, at least 95%, at least 96%, at least 97%, at least 98%, or at least 99%) sequence identity to the amino acid sequence as set forth in SEQ ID NO: 12; g) at least 390 (e.g., at least 391 or at least 392) continuous amino acids starting  from position 86 of the amino acid sequence as set forth in SEQ ID NO: 2 or a polypeptide sequence having at least 70% (e.g., at least 75%, at least 80%, at least 85%, at least 86%, at least 87%, at least 88%, at least 89%, at least 90%, at least 91%, at least 92%, at least 93%, at least 94%, at least 95%, at least 96%, at least 97%, at least 98%, or at least 99%) sequence identity to the amino acid sequence as set forth in SEQ ID NO: 13; h) at least 230 (e.g., at least 231) continuous amino acids starting from position  57 of the amino acid sequence as set forth in SEQ ID NO: 2 or a polypeptide sequence having at least 70% (e.g., at least 75%, at least 80%, at least 85%, at least 86%, at least 87%, at least 88%, at least 89%, at least 90%, at least 91%, at least 92%, at least 93%, at least 94%, at least 95%, at least 96%, at least 97%, at least 98%, or at least 99%) sequence identity to the amino acid sequence as set forth in SEQ ID NO: 14; or i) at least 420 (e.g., at least 421) continuous amino acids starting from position  57 of the amino acid sequence as set forth in SEQ ID NO: 2 or a polypeptide sequence having at least 70% (e.g., at least 75%, at least 80%, at least 85%, at least 86%, at least 87%, at least 88%, at least 89%, at least 90%, at least 91%, at least 92%, at least 93%, at least 94%, at least 95%, at least 96%, at least 97%, at least 98%, or at least 99%) sequence identity to the amino acid sequence as set forth in SEQ ID NO: 15.

[0073] In some embodiments, the second polypeptide comprises or consists of any one of the amino acid sequences as set forth in SEQ ID NOs: 7-15, or a polypeptide sequence having at least 70% (e.g., at least 75%, at least 80%, at least 85%, at least 86%, at least 87%, at least 88%, at least 89%, at least 90%, at least 91%, at least 92%, at least 93%, at least 94%, at least 95%, at least 96%, at least 97%, at least 98%, or at least 99%) sequence identity to any one of the amino acid sequences as set forth in SEQ ID NOs: 7-15. In some embodiments, the polypeptide sequence having at least 70%(e.g., at least 75%, at least 80%, at least 85%, at least 86%, at least 87%, at least 88%, at least 89%, at least 90%, at least 91%, at least 92%, at least 93%, at least 94%, at least 95%, at least 96%, at least 97%, at least 98%, or at least 99%) sequence identity to the amino acid sequence as set forth in SEQ ID NOs: 7-15 still retains the function or activity of the wild-type MG53 or the MG53 variant provided herein (e.g., cell membrane repair function, cardioprotective function, etc. ) .

[0074] In some embodiments, the second polypeptide comprises or consists of the amino acid sequence as set forth in SEQ ID NO: 7, or a polypeptide sequence having at least 70% (e.g., at least 75%, at least 80%, at least 85%, at least 86%, at least 87%, at least 88%, at least 89%, at least 90%, at least 91%, at least 92%, at least 93%, at least 94%, at least 95%, at least 96%, at least 97%, at least 98%, or at least 99%) sequence identity to the amino acid sequence as set forth in SEQ ID NO: 7. In some embodiments, the polypeptide sequence having at least 70% (e.g., at least 75%, at least 80%, at least 85%, at least 86%, at least 87%, at least 88%, at least 89%, at least 90%, at least 91%, at least 92%, at least 93%, at least 94%, at least 95%, at least 96%, at least 97%, at least 98%, or at least 99%) sequence identity to the amino acid sequence as set forth in SEQ ID NO: 7 still retains the function or activity of the wild-type MG53 or the MG53 variant provided herein (e.g., cell membrane repair function, cardioprotective function, etc. ) .

[0075] In some embodiments, the second polypeptide comprises the amino acid sequence as set forth in SEQ ID NO: 7. In some embodiments, the second polypeptide consists of the amino acid sequence as set forth in SEQ ID NO: 7.

[0076] In some embodiments, the MG53 variant provided herein has an amino acid sequence as set forth in SEQ ID NO: 16. In some embodiments, the MG53 variant provided herein consists of an amino acid sequence as set forth in SEQ ID NO: 16.

[0077] In some embodiments, the MG53 variant provided herein has an amino acid mutation at one or more amino acid positions compared to the amino acid sequence of the second polypeptide provided herein.

[0078] In some embodiments, the amino acid mutation occurs at an amino acid position that corresponds to position 255 of SEQ ID NO: 2. In some embodiments, the amino acid mutation occurs at amino acid position 255 of SEQ ID NO: 2.

[0079] In some embodiments, the amino acid at an amino acid position that corresponds to position 255 of SEQ ID NO: 2 is mutated to alanine.

[0080] In some embodiments, the amino acid sequence of the MG53 variant provided herein is as set forth in SEQ ID NO: 17, SEQ ID NO: 18, SEQ ID NO: 19, SEQ ID NO: 20 or SEQ ID NO: 21.

[0081] In some embodiments, the amino acid mutation occurs at an amino acid position that corresponds to position 317 of SEQ ID NO: 2. In some embodiments, the amino acid mutation occurs at amino acid position 317 of SEQ ID NO: 2. In some embodiments, the amino acid at an amino acid position that corresponds to position 317 of SEQ ID NO: 2 is mutated to alanine.

[0082] In some embodiments, an amino acid mutation occurs at one or more amino acid positions of the second polypeptide, wherein the one or more amino acid positions correspond to amino acid position 86, position 97, position 105, position 108, position 313, and / or position 456 of SEQ ID NO: 2. In some embodiments, an amino acid mutation occurs at one or more amino acid positions of the second polypeptide, wherein the one or more amino acid positions are amino acid position 86, position 97, position 105, position 108, position 313, and / or position 456 of SEQ ID NO: 2.

[0083] In some embodiments, one or more amino acid positions of the second polypeptide are mutated to alanine, wherein the one or more amino acid positions correspond to amino acid position 86, position 97, position 105, position 108, position 313, and / or position 456 of SEQ ID NO: 2. In some embodiments, one or more amino acid positions of the second polypeptide are mutated to alanine, wherein the one or more amino acid positions are amino acid position 86, position 97, position 105, position 108, position 313, and / or position 456 of SEQ ID NO: 2.

[0084] In some embodiments, an amino acid mutation occurs at one or more amino acid positions of the second polypeptide, wherein the one or more amino acid positions correspond to amino acid position 191, and / or position 231 of SEQ ID NO: 2. In some embodiments, an amino acid mutation occurs at one or more amino acid positions of the second polypeptide, wherein the one or more amino acid positions are amino acid position 191, and / or position 231 of SEQ ID NO: 2.

[0085] In some embodiments, one or more amino acid positions of the second polypeptide are mutated to an acidic amino acid, wherein the one or more amino acid positions correspond to amino acid position 191, and / or position 231 of SEQ ID NO: 2. In some embodiments, one or more amino acid positions of the second polypeptide are mutated to an acidic amino acid, wherein the one or more amino acid positions are amino acid position 191, and / or position 231 of SEQ ID NO: 2.

[0086] In some embodiments, an amino acid mutation occurs at one or more amino acid positions of the second polypeptide fragment, wherein the one or more amino acid positions correspond to amino acid position 142, position 148, position 155, position 160, position 162, position 163, position 174, position 187, position 193, position 195, position 200, position 208, position 217, position 223, position 227 and / or position 228 of SEQ ID NO: 2. In some embodiments, an amino acid mutation occurs at one or more amino acid positions of the second polypeptide fragment, wherein the one or more amino acid positions are amino acid position 142, position 148, position 155, position 160, position 162, position 163, position 174, position 187, position 193, position 195, position 200, position 208, position 217, position 223, position 227 and / or position 228 of SEQ ID NO: 2.

[0087] In some embodiments, one or more amino acid positions of the second polypeptide are mutated to an acidic amino acid, wherein the one or more amino acid positions correspond to amino acid position 142, position 148, position 155, position 160, position 162, position 163, position 174, position 187, position 193, position 195, position 200, position 208, position 217, position 223, position 227 and / or position 228 of SEQ ID NO: 2. In some embodiments, one or more amino acid positions of the second polypeptide are mutated to an acidic amino acid, wherein the one or more amino acid positions are amino acid position 142, position 148, position 155, position 160, position 162, position 163, position 174, position 187, position 193, position 195, position 200, position 208, position 217, position 223, position 227 and / or position 228 of SEQ ID NO: 2. In some embodiments, the acidic amino acid is glutamic acid or aspartic acid.Fusion Proteins

[0088] In another aspect, the present disclosure provides a fusion protein comprising the MG53 variant provided herein and a third polypeptide. In the present disclosure, such a fusion protein is also named as a “MG53 fusion protein” or “MG53 chimeric protein” , which means a protein created through the joining of two or more genes that originally coded for separate MG53 fragments or MG53 proteins / fragments and other proteins / polypeptides.

[0089] In some embodiments, the MG53 variant of the fusion protein comprises or consists of an amino acid sequence as set forth in SEQ ID NO: 16, SEQ ID NO: 17, SEQ ID NO: 18, SEQ ID NO: 19, SEQ ID NO: 20 or SEQ ID NO: 21. In some embodiments, the MG53 variant of the fusion protein comprises or consists of an amino acid sequence as set forth in SEQ ID NO: 16. In some embodiments, the MG53 variant of the fusion protein comprises or consists of an amino acid sequence as set forth in SEQ ID NO: 17. In some embodiments, the MG53 variant of the fusion protein comprises or consists of an amino acid sequence as set forth in SEQ ID NO: 18. In some embodiments, the MG53 variant of the fusion protein comprises or consists of an amino acid sequence as set forth in SEQ ID NO: 19. In some embodiments, the MG53 variant of the fusion protein comprises or consists of an amino acid sequence as set forth in SEQ ID NO: 20. In some embodiments, the MG53 variant of the fusion protein comprises or consists of an amino acid sequence as set forth in SEQ ID NO: 21.

[0090] In some embodiments, the third polypeptide is located at N-terminus of the MG53 variant. In some embodiments, the third polypeptide is located at C-terminus of the MG53 variant.

[0091] In some embodiments, the MG53 variant and the third polypeptide are linked via a linker. In some embodiments, the MG53 variant and the third polypeptide are directly linked to each other (i.e., linked without a linker) .

[0092] As used herein, the term “linker” refers to any chemical moiety that is capable of covalently joining one moiety to another moiety. For example, “linker” can be an artificial amino acid sequence having 1, 2, 3, 4 or 5 amino acid residues, or between 5 and 15, 20, 30, 50 or more amino acid residues in length, linked by a peptide bond and used to link one or more polypeptides. The linker may or may not have a secondary structure. Linker sequences are known in the art, for example, see Holliger et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA 90: 6444-6448 (1993) ; Poljak et al., Structure 2: 1121-1123 (1994) .

[0093] In some embodiments, the linker is selected from the group consisting of a cleavable linker, a non-cleavable linker, a peptide linker, a flexible linker, a rigid linker, a helical linker and a non-helical linker. Any suitable linkers known in the art can be used.

[0094] In some embodiments, the linker comprises a peptide linker. In some embodiments, the peptide linker comprises one, two, three, four or more repeats of a sequence as set forth in SEQ ID NO: 22 (RTVAA) .

[0095] In some embodiments, the peptide linker comprises a GS linker comprising a glycine and a serine. In some embodiments, the GS linker comprises one, two, three, four or more repeats of a sequence as set forth in SEQ ID NO: 23 (GGGS) , SEQ ID NO: 24 (GGGGS) , SEQ ID NO: 25 (GGGGGS) , or SEQ ID NO: 26 (GGGGGGGS) . In some embodiments, the GS linker comprises one, two, three, four or more repeats of a sequence as set forth in SEQ ID NO: 27 (GSSG) , SEQ ID NO: 28 (GSSSG) , SEQ ID NO: 29 (GSSSSG) , SEQ ID NO: 30 (GSSSSSG) or SEQ ID NO: 31 (GSSSSSSG) .

[0096] In some embodiments, the third polypeptide is selected from an Fc domain albumin and human serum albumin (HSA) binding protein. In some embodiments, the Fc domain comprises a hinge region. In some embodiments, the Fc domain comprises a lower hinge region. In some embodiments, the Fc domain comprises a core hinge region and a lower hinge region. In some embodiments, the Fc domain comprises an upper hinge region, a core hinge region and a lower hinge region. In some embodiments, the Fc domain does not comprise a hinge region. In some embodiments, the Fc domain is derived from human IgG Fc domain. In some embodiments, the Fc domain is derived from human IgG1 Fc domain, human IgG2 Fc domain, human IgG3 Fc domain or human IgG4 Fc domain.

[0097] In some embodiments, the Fc domain comprises an amino acid sequence as set forth in SEQ ID NO: 40. In some embodiments, the Fc domain consists of an amino acid sequence as set forth in SEQ ID NO: 40. In some embodiments, the amino acid sequence of the Fc domain has at least 70%, at least 75%, at least 80%, at least 85%, at least 90%or at least 95%sequence identity to an amino acid sequence as set forth in SEQ ID NO: 40.

[0098] In some embodiments, the Fc domain comprises one or more mutations that extend half-life of the fusion protein. In some embodiments, the Fc domain is linked to C-terminus of the MG53 variant. In some embodiments, the Fc domain is linked to N-terminus of the MG53 variant.

[0099] In some embodiments, the third polypeptide is albumin. In some embodiments, the albumin comprises one or more domains of human serum albumin. In some embodiments, the albumin comprises a D3 domain of human serum albumin.

[0100] In some embodiments, the third polypeptide is HSA binding protein, such as albumin binding domain protein as set forth in SEQ ID NO: 41.

[0101] In some embodiments, the fusion protein provided herein further comprises a label. In some embodiments, the label is selected from the group consisting of a fluorescent label, a luminescent label, a purification label and a chromogenic label. In some embodiments, the label is selected from the group consisting of a c-Myc tag, an HA tag, a VSV-G tag, a FLAG tag, a V5 tag, a GST tag and a HIS tag. In some embodiments, the label is a HIS tag. In some embodiments, the label is a HIS tag comprising 5, 6, 7, 8, 9 or 10 histidine. In some embodiments, the label is a water-soluble label such as sumo tag or MBP tag. In some embodiments, the fusion protein comprises one or more water-soluble labels. In some embodiments, the third polypeptide is located at C-terminus of the MG53 variant and the label is located at C-terminus of the third polypeptide. In some embodiments, the third polypeptide is located at C-terminus of the MG53 variant and the label is located or the N-terminus of the MG53 variant.

[0102] In some embodiments, the fusion protein has a half-life of at least 1 day, at least 2 days, at least 3 days, at least 4 days, at least 5 days, at least 6 days, at least 7 days, at least 8 days, at least 9 days, at least 10 days, at least 11 days, at least 12 days, at least 13 days, or at least 14 days in blood circulation of a subject.Nucleic Acids

[0103] In another aspect, the present disclosure provides an isolated nucleic acid comprising a nucleotide sequence encoding the MG53 variant provided herein or comprising a nucleotide sequence encoding the fusion protein provided herein.

[0104] An “isolated” substance has been artificially altered from its natural state. If an “isolated” composition or substance occurs in nature, it has been altered or removed from its original state, or both. For example, naturally occurring polynucleotides or polypeptides in a living animal are not “isolated” , but may be considered “isolated” if they are sufficiently separate from the substance with which they coexist in their natural state and exist in an essentially pure state. An “isolated nucleic acid sequence” refers to the sequence of the isolated nucleic acid molecule.

[0105] As used herein, the term “nucleic acid” or “nucleotide” refers to deoxyribonucleic acid (DNA) or ribonucleic acid (RNA) in single-stranded or double-stranded form and polymers thereof. Unless otherwise indicated, a particular polynucleotide sequence also implicitly encompasses conservatively modified variants thereof (e.g., degenerate codon substitutions) , alleles, orthologs, SNPs, and complementary sequences as well as the sequence explicitly indicated. Specifically, degenerate codon substitutions may be achieved by generating sequences in which the third position of one or more (or all) selected codons is substituted with mixed-base and / or deoxyinosine residues (see Batzer et al., Nucleic Acid Res. 19: 5081 (1991) ; Ohtsuka et al., J. Biol. Chem. 260: 2605-2608 (1985) ; and Rossolini et al., Mol. Cell. Probes 8: 91-98 (1994) ) .

[0106] As used herein, the term “encoding” or “encoding for……” means capable of transcription into mRNA and / or translation into a peptide or protein. The term “encoding sequence” or “gene” refers to a polynucleotide sequence encoding an mRNA, peptide or protein. These two terms can be used interchangeably in the present application.

[0107] Using conventional procedures, the DNA encoding the MG53 variant or the DNA encoding the fusion protein provided herein can be easily isolated and sequenced (e.g., by using oligonucleotide probes capable of binding specifically to the gene encoding the MG53 variant or fusion protein) . The encoding DNA may also be obtained by synthetic methods.Vectors and Host Expression Systems

[0108] In another aspect, the present disclosure provides a vector comprising the nucleic acid encoding the MG53 variant provided herein or comprising the nucleic acid encoding the fusion protein provided herein.

[0109] The isolated polynucleotide that encodes the MG53 variant or the fusion protein provided herein can be inserted into vector for further cloning (amplification of the DNA) or for expression, using recombinant techniques known in the art. Many vectors are available in the art. The vector components generally include, but are not limited to, one or more of the followings: a signal sequence, an origin of replication, one or more marker genes, an enhancer element, a promoter (e.g., SV40, CMV, EF-1α) , a transcription stop sequence.

[0110] In certain embodiments, the nucleic acid provided herein encodes the MG53 variant or the fusion protein, with at least one promoter (e.g., SV40, CMV, EF-1α) operably linked to the nucleic acid sequence, and at least one selection marker. Examples of vectors include, but are not limited to, retrovirus (including lentivirus) , adenovirus, adeno-associated virus, herpesvirus (e.g., herpes simplex virus) , poxvirus, baculovirus, papillomavirus, papovavirus (e.g., SV40) , lambda phage, and M13 phage, plasmid pcDNA3.3, pMD18-T, pOptivec, pCMV, pEGFP, pIRES, pQD-Hyg-GSeu, pALTER, pBAD, pcDNA, pCal, pL, pET, pGEMEX, pGEX, pCI, pEGFT, pSV2, pFUSE, pVITRO, pVIVO, pMAL, pMONO, pSELECT, pUNO, pDUO, Psg5L, pBABE, pWPXL, pBI, p15TV-L, pPro18, pTD, pRS10, pLexA, pACT2.2, pCMV-SCRIPT. RTM., pCDM8, pCDNA1.1 / amp, pcDNA3.1, pRc / RSV, PCR 2.1, pEF-1, pFB, pSG5, pXT1, pCDEF3, pSVSPORT, pEF-Bos, etc.

[0111] Vectors comprising the nucleic acid sequence encoding the MG53 variant or the fusion protein provided herein can be introduced to a host expression system (e.g., a cell) for cloning or gene expression. Suitable host expression systems for cloning or expressing the DNA in the vectors herein are cells. In some embodiments, the cell is selected from the group consisting of bacteria, fungi, a plant cell or an animal cell. In some embodiments, the cell is a prokaryote cell or a eukaryote cell. Suitable prokaryotes for this purpose include eubacteria, such as Gram-negative or Gram-positive organisms, for example, Enterobacteriaceae such as Escherichia (e.g., E. coli) , Enterobacter, Erwinia, Klebsiella, Proteus, Salmonella (e.g., Salmonella typhimurium) , Serratia (e.g., Serratia marcescans) , and Shigella, as well as Bacilli such as B. subtilis and B. licheniformis, Pseudomonas such as P. aeruginosa, and Streptomyces. In some embodiments, the prokaryotic cell is a E. coli cell.

[0112] In addition to prokaryotes, eukaryotic microbes such as filamentous fungi or yeast are also suitable cloning or expression hosts for the vectors encoding the MG53 variant or the fusion protein provided herein. Saccharomyces cerevisiae, or common baker’s yeast, is the most commonly used among lower eukaryotic host microorganisms. However, a number of other genera, species, and strains are commonly available and useful herein, such as Schizosaccharomyces pombe; Kluyveromyces hosts such as, e.g. K. lactis, K. fragilis (ATCC 12,424) , K. bulgaricus (ATCC 16,045) , K. wickeramii (ATCC 24,178) , K. waltii (ATCC 56,500) , K. drosophilarum (ATCC 36,906) , K. thermotolerans, and K. marxianus; yarrowia (EP 402,226) ; Pichia pastoris (EP 183,070) ; Candida; Trichoderma reesia (EP 244,234) ; Neurospora crassa; Schwanniomyces such as Schwanniomyces occidentalis; and filamentous fungi such as, e.g. Neurospora, Penicillium, Tolypocladium, and Aspergillus hosts such as A. nidulans and A. niger. In some embodiments, the eukaryotic cell is a mammalian cell. In some embodiments, the mammalian cell is a human cell or a Chinese hamster ovary (CHO) cell. In some embodiments, the mammalian cell is a HEK293 cell.

[0113] In another aspect, the present disclosure relates to a method of producing the MG53 variant or the fusion protein provided herein, and MG53 variant or the fusion protein can be prepared by techniques known in the art. For example, they can be prepared by genetic engineering or chemical synthesis.

[0114] The genetic engineering method is a method of expressing a nucleic acid sequence encoding the corresponding MG53 variant or fusion protein in a proper host cell to generate the corresponding protein. For a detailed description of this method, see Sambrook et al., Molecular Cloning (alaboratory manual, Cold Spring Harbor, 1989) . In some embodiment, the method of producing the MG53 variant or the fusion protein provided herein, comprises a step of culturing the host expression system provided herein.

[0115] Chemical synthesis methods mainly include solid-phase synthesis and liquid-phase synthesis. Solid-phase polypeptide synthesis methods include, for example, the Merrifield solid-phase synthesis method, which is described in detail in the literature “Merrifield, J. Am. Chem. Soc. 85: 2149-2154” and “M. Bodanszky et al., Peptide Synthesis, John Wiley &Sons, Second Edition, 1976” and “J. Meienhofer, Hormonal Proteins and Peptides, Vol. 2, p. 46, Academic Press (New York) , 1983” . The entire contents of these documents are hereby incorporated into this application as references. The Merrifield solid-phase synthesis mainly includes the following steps: attaching the protected C-terminal amino acid of the peptide to the resin based on the amino acid sequences of the target protein. After attachment the resin is filtered, washed and the protecting group (e.g., t-butyloxycarbonyl) on the alpha amino group of the C-terminal amino acid is removed. The removal of this protecting group must take place, of course, without breaking the bond between that amino acid and the resin. The resulting resin peptide is then coupled to the penultimate C-terminal protected amino acid. This coupling takes place by the formation of an amide bond between the free carboxy group of the second amino acid and the amino group of the first amino acid attached to the resin. This sequence of events is repeated with successive amino acids until all amino acids of the peptide are attached to the resin. Finally, the protected peptide is cleaved from the resin and the protecting groups removed to obtain the desired peptide. The polypeptides disclosed herein can also be prepared by liquid-phase synthesis, for example, by the standard solution peptide synthesis, which has been described in “E. Schroder and K. Kubke, The Peptides, Vol. 1, Academic Press (New York) , 1965” in detail, which is incorporated herein in its entirety by reference. Liquid-phase synthesis mainly includes coupling amino acids or peptide fragments step by step by chemical or enzymic methods that form amide bonds.Pharmaceutical Compositions

[0116] In another aspect, the present disclosure provides a pharmaceutical composition comprising the MG53 variant provided herein, or the fusion protein provided herein, or the nucleic acid provided herein, or the vector provided herein or the host expression system provided herein, and a pharmaceutically acceptable carrier.

[0117] Pharmaceutical acceptable carriers for use in the pharmaceutical compositions disclosed herein may include, for example, pharmaceutically acceptable liquid, gel, or solid carriers, aqueous vehicles, nonaqueous vehicles, antimicrobial agents, isotonic agents, buffers, antioxidants, anesthetics, suspending / dispending agents, sequestering or chelating agents, diluents, adjuvants, excipients, or non-toxic auxiliary substances, other components known in the art, or various combinations thereof.

[0118] Suitable components may include, for example, antioxidants, fillers, binders, disintegrants, buffers, preservatives, lubricants, flavorings, thickeners, coloring agents, emulsifiers or stabilizers such as sugars and cyclodextrins. Suitable antioxidants may include, for example, methionine, ascorbic acid, EDTA, sodium thiosulfate, platinum, catalase, citric acid, cysteine, thioglycerol, thioglycolic acid, thiosorbitol, butylated hydroxanisol, butylated hydroxytoluene, and / or propyl gallate. As disclosed herein, inclusion of one or more antioxidants such as methionine in a composition comprising an MG53 variant and fusion protein as provided herein decreases oxidation of the MG53 variant and fusion protein. Further provided are methods for preventing oxidation of, extending the shelf-life of, and / or improving the efficacy of an MG53 variant and fusion protein as provided herein by mixing the MG53 variant and fusion protein with one or more antioxidants such as methionine.

[0119] To further illustrate, pharmaceutical acceptable carriers may include, for example, aqueous vehicles such as sodium chloride injection, Ringer’s injection, isotonic dextrose injection, sterile water injection, or dextrose and lactated Ringer’s injection, nonaqueous vehicles such as fixed oils of vegetable origin, cottonseed oil, corn oil, sesame oil, or peanut oil, antimicrobial agents at bacteriostatic or fungistatic concentrations, isotonic agents such as sodium chloride or dextrose, buffers such as phosphate or citrate buffers, antioxidants such as sodium bisulfate, local anesthetics such as procaine hydrochloride, suspending and dispersing agents such as sodium carboxymethylcelluose, hydroxypropyl methylcellulose, or polyvinylpyrrolidone, emulsifying agents such as Polysorbate 80 (TWEEN-80) , sequestering or chelating agents such as EDTA (ethylenediaminetetraacetic acid) or EGTA (ethylene glycol tetraacetic acid) , ethyl alcohol, polyethylene glycol, propylene glycol, sodium hydroxide, hydrochloric acid, citric acid, or lactic acid. Antimicrobial agents utilized as carriers may be added to pharmaceutical compositions in multiple-dose containers that include phenols or cresols, mercurials, benzyl alcohol, chlorobutanol, methyl and propyl p-hydroxybenzoic acid esters, thimerosal, benzalkonium chloride and benzethonium chloride. Suitable excipients may include, for example, water, saline, dextrose, glycerol, or ethanol. Suitable non-toxic auxiliary substances may include, for example, wetting or emulsifying agents, pH buffering agents, stabilizers, solubility enhancers, or agents such as sodium acetate, sorbitan monolaurate, triethanolamine oleate, or cyclodextrin.

[0120] The pharmaceutical compositions can be a liquid solution, suspension, emulsion, pill, capsule, tablet, sustained release formulation, or powder. Oral formulations can include standard carriers such as pharmaceutical grades of mannitol, lactose, starch, magnesium stearate, polyvinyl pyrollidone, sodium saccharine, cellulose, magnesium carbonate, etc.

[0121] In certain embodiments, the pharmaceutical compositions are formulated into an injectable composition. The injectable pharmaceutical compositions may be prepared in any conventional form, such as for example liquid solution, suspension, emulsion, or solid forms suitable for generating liquid solution, suspension, or emulsion. Preparations for injection may include sterile and / or non-pyretic solutions ready for injection, sterile dry soluble products, such as lyophilized powders, ready to be combined with a solvent just prior to use, including hypodermic tablets, sterile suspensions ready for injection, sterile dry insoluble products ready to be combined with a vehicle just prior to use, and sterile and / or non-pyretic emulsions. The solutions may be either aqueous or nonaqueous.

[0122] In certain embodiments, unit-dose parenteral preparations are packaged in an ampoule, a vial or a syringe with a needle. All preparations for parenteral administration should be sterile and not pyretic, as is known and practiced in the art.

[0123] In certain embodiments, a sterile, lyophilized powder is prepared by dissolving the MG53 variant or fusion protein as disclosed herein in a suitable solvent. The solvent may contain an excipient which improves the stability or other pharmacological components of the powder or reconstituted solution, prepared from the powder. Excipients that may be used include, but are not limited to, water, dextrose, sorbital, fructose, corn syrup, xylitol, glycerin, glucose, sucrose or other suitable agents. The solvent may contain a buffer, such as citrate, sodium or potassium phosphate or other such buffer known to those of skill in the art at, in one embodiment, about neutral pH. Subsequent sterile filtration of the solution followed by lyophilization under standard conditions known to those of skill in the art provides a desirable formulation. In one embodiment, the resulting solution will be apportioned into vials for lyophilization. Each vial can contain a single dosage or multiple dosages of the MG53 variant or fusion protein or composition thereof. Overfilling vials with a small amount above that needed for a dose or set of doses (e.g., about 10%) is acceptable so as to facilitate accurate sample withdrawal and accurate dosing. The lyophilized powder can be stored under appropriate conditions, such as at about 4 ℃ to room temperature.

[0124] Reconstitution of a lyophilized powder with water for injection provides a formulation for use in injection administration. In one embodiment, for reconstitution the sterile and / or non-pyretic water or other liquid suitable carrier is added to lyophilized powder. The precise amount depends upon the selected therapy being given, and can be empirically determined.Methods of Treating or Preventing Diseases

[0125] In another aspect, the present disclosure provides a method of treating or preventing a disease, comprising administering to a subject in need thereof the MG53 variant provided herein, the fusion protein provided herein or the pharmaceutical composition provided herein, wherein the disease is selected from the group consisting of a heart disease, diabetic cerebrovascular disease, diabetic ocular complications, diabetic neuropathy, diabetic foot, kidney disease, or a disease associated with cellular and tissue damage.

[0126] In another aspect, the present disclosure provides use of the MG53 variant provided herein, the fusion protein provided herein or the pharmaceutical composition provided herein in the manufacture of a medicament for treating or preventing heart diseases, diabetic cerebrovascular diseases, diabetic ocular complications, diabetic neuropathy, diabetic foot, kidney diseases, or diseases associated with cellular and / or tissue damage.

[0127] In yet another aspect, the present disclosure provides the MG53 variant provided herein, the fusion protein provided herein or the pharmaceutical composition provided herein, for treating or preventing heart diseases, diabetic cerebrovascular diseases, diabetic ocular complications, diabetic neuropathy, diabetic foot, kidney diseases, or diseases associated with cellular and / or tissue damage.

[0128] In some embodiments, the MG53 variant avoids metabolic side effects, such as insulin resistance, obesity, diabetes, hypertension, dyslipidemia, while treating the disease, wherein the disease is selected from the group consisting of a heart disease, diabetic cerebrovascular disease, diabetic ocular complications, diabetic neuropathy, diabetic foot, kidney disease, or a disease associated with cellular and tissue damage.

[0129] As used herein, “metabolic side effects” refers to diseases or discomforts due to metabolic disorders that are outside of the therapeutic purpose after administration of a therapeutic amount of a drug, including, but not limited to, insulin resistance, obesity, diabetes, high blood pressure, dyslipidemia, etc. Without wishing to be bound by any theory, it is believed that the severity of metabolic side effects can be assessed by measuring E3 ubiquitin ligase activity of MG53. In certain embodiments, when the MG53 variant does not comprise a Ring domain of a wild-type MG53 protein, at least 40%, at least 50%, at least 60%, at least 70%, at least 75%, at least 80%, at least 85%, at least 90%, at least 95%, at least 98%, at least 99%, or even 100%of the E3 ubiquitin ligase activity of a wild-type MG53 would be inhibited, thereby avoiding or reducing the metabolic side effects caused by wild-type MG53 without having any substantial impact on the cell membrane repair function and / or cardioprotective function of MG53. “Avoiding or reducing the metabolic side effects caused by wild-type MG53” refers to the absence of metabolic side effects caused by wild-type MG53 or the reduction in severity of metabolic side effects caused by wild-type MG53 by at least 40%, at least 50%, at least 60%, at least 70%, at least 75%, at least 80%, at least 85%, at least 90%, at least 95%, at least 98%, at least 99%, or even 100%compared to the corresponding wild-type MG53. “Without having any substantial impact on the cell membrane repair function and / or cardioprotective function of MG53” refers the complete retention of cell membrane repair function and / or cardioprotective function of MG53, or the reduction of cell membrane repair function and / or cardioprotective function of MG53 by up to 5%, up to 10%, up to 15%, up to 20%, up to 25%, up to 30%, etc.

[0130] In some embodiments, the heart disease is associated with myocardial damage.

[0131] In some embodiments, the heart disease comprises diabetic heart disease, myocardial ischemia, cardiac ischemia / reperfusion injury, myocardial infarction, heart failure, arrhythmia, heart rupture, angina, myocarditis, coronary heart disease or pericarditis.

[0132] In some embodiments, the diabetic cerebrovascular disease comprises cerebral arteriosclerosis, ischemic cerebrovascular disease, cerebral hemorrhage, cerebral atrophy or cerebral infarction.

[0133] In some embodiments, the diabetic ocular complications comprises diabetic retinopathy, diabetic cataract, diabetic associated uveitis or blindness.

[0134] In some embodiments, the diabetic neuropathy comprises diabetic peripheral neuropathy.

[0135] In some embodiments, the kidney disease includes acute glomerulonephritis, chronic glomerulonephritis, nephrotic syndrome, acute kidney injury or diabetic nephropathy.

[0136] In some embodiments, the disease associated with cellular and / or tissue damage comprises disease associated with the damage of kidney, brain, lung, liver, heart, spleen, digestive tract or skin.

[0137] In some embodiments, the disease associated with cellular and / or tissue damage comprises trauma, burns, ulcers, mucositis, asthma, chronic obstructive pulmonary disease, stroke or skin aging.

[0138] In some embodiments, the MG53 variant used in the methods or uses described herein has an amino acid sequence as set forth in SEQ ID NO: 16, SEQ ID NO: 17, SEQ ID NO: 18, SEQ ID NO: 19, SEQ ID NO: 20 or SEQ ID NO: 21.

[0139] In some embodiments, the MG53 variant has at least 70%sequence identity (e.g., having at least 75%, at least 80%, at least 81%, at least 82%, at least 83%, at least 84%, at least 85%, at least 86%, at least 87%, at least 88%, at least 89%, at least 90%, at least 91%, at least 92%, at least 93%, at least 94%, at least 95%, at least 96%, at least 97%, at least 98%, at least 99%sequence identity) to the amino acid sequence as set forth in SEQ ID NO: 16, SEQ ID NO: 17, SEQ ID NO: 18, SEQ ID NO: 19, SEQ ID NO: 20 or SEQ ID NO: 21. In some embodiments, MG53 variant has at least 70%sequence identity (e.g., having at least 75%, at least 80%, at least 81%, at least 82%, at least 83%, at least 84%, at least 85%, at least 86%, at least 87%, at least 88%, at least 89%, at least 90%, at least 91%, at least 92%, at least 93%, at least 94%, at least 95%, at least 96%, at least 97%, at least 98%, at least 99%sequence identity) to the amino acid sequence as set forth in SEQ ID NO: 16, SEQ ID NO: 17, SEQ ID NO: 18, SEQ ID NO: 19, SEQ ID NO: 20 or SEQ ID NO: 21, and still retains the function or activity of the wild-type MG53 or the MG53 variant (e.g., cell membrane repair function and cardioprotective function, etc. ) .

[0140] As used herein, “cell membrane repair function” refers to the ability of wild-type MG53 or MG53 variants to repair and restore the damaged cell membrane during cell injury, especially acute cell injury, through activating relevant signaling pathways (e.g. the RISK pathway) to reduce cell death, promote cell survival, and thereby restore cellular functions. In certain embodiments, the wild-type MG53 or MG53 variants of the present disclosure can repair viable cells, cells in vitro, or cells in vivo. The wild-type MG53 or MG53 variants of the present disclosure can also repair different types of cells, such as, but not limited to, cardiomyocytes, striated muscle cells, skeletal muscle cells, renal proximal tubular epithelial cells, alveolar epithelial cells, gastrointestinal epithelial cells (e.g., oral epithelial cells, esophageal epithelial cells, gastric epithelial cells, duodenal epithelial cells, small intestinal epithelial cells, jejunal epithelial cells, ileum epithelial cells, colonic epithelial cells) , mucosal cells (e.g., oral mucosal cells, nasal mucosal cells, gastric mucosal cells, small intestinal mucosal cells, colonic mucosal cells, duodenal mucosal cells) , skin cells (e.g., epidermal cells, epithelial cells, dermal cells, endothelial cells) , vascular cells (e.g., vascular parietal cells, vascular endothelial cells, vascular endothelial cells, vascular smooth muscle cells) , etc. In certain embodiments, the wild-type MG53 or MG53 variants of the present disclosure can repair cardiomyocytes, skeletal muscle cells, striated muscle cells, proximal renal tubular epithelial cells, alveolar epithelial cells, etc.

[0141] The cell membrane repair function of the MG53 variants as described herein can be determined using methods well known in the art. For example, the cell membrane repair function of the MG53 variants of the present disclosure can be determined by overexpressing wild-type MG53 and the MG53 variants of the present disclosure using adenovirus in neonatal rat ventricular myocytes (NRVMs) , using hypoxia to stimulate cells and detecting the survival of cells (for example, by MTT method, ATP and LDH concentration measurements in medium, TUNEL staining (for detailed steps please refer to Zhang. T et al., Nature Medicine, 175-184 (2016) ) , etc. ) , and then comparing the indicators (e.g., intracellular ATP level, LDH releasing level, etc. ) of control groups (e.g., empty vector negative control groups without the expression of wild-type MG53 and MG53 variants, positive control group overexpressing wild-type MG53) and test group (i.e., the group overexpressing the MG53 variants of the present disclosure) .

[0142] As used herein, “cardioprotective function” refers that the wild-type MG53 or MG53 variants can repair myocardial cell membrane damage during myocardial injury, especially acute myocardial injury, optionally, through activating myocardial cell-related signaling pathways (e.g., the RISK pathway) to achieve the protection of cardiomyocyte and thereby enhance the cardiac protection. The cardioprotective function of the MG53 variants as described herein can be determined using methods well known in the art. For example, the cardioprotective function of the MG53 variants of the present disclosure can be determined by overexpressing wild-type MG53 and the MG53 variants of the present disclosure using adenovirus in neonatal rat ventricular myocytes (NRVMs) , using hypoxia to stimulate cells and detecting the survival of cells (for example, by MTT method, ATP and LDH concentration measurements in medium, TUNEL staining (for detailed steps please refer to Zhang. T et al., Nature Medicine, 175-184 (2016) ) , etc. ) , and then comparing the indicators (e.g., intracellular ATP level, LDH releasing level, etc. ) of control groups (e.g., empty vector negative control groups without the expression of wild-type MG53 and MG53 variants, positive control group overexpressing wild-type MG53) and test group (i.e., the group overexpressing the MG53 variants of the present disclosure) . For another example, cardiomyocytes are incubated with wild-type MG53 and the MG53 variants as described herein, respectively, various stimuli (e.g., hypoxia, H2O2) are used to lead to cell death, and the cardioprotective function of the MG53 variants as described herein are evaluated by comparing the survival rates in control groups (e.g., negative control group that is neither incubated with wild-type MG53 nor MG53 variants, positive control group overexpressing wild-type MG53) and test group (i.e., the group incubated with MG53 variants of the present disclosure) . The cell survival rate can be determined by MTT cell count, LDH, ATP, or TUNEL staining measurements.

[0143] In some embodiments, the MG53 variant used in the methods or described herein has an amino acid sequence as set forth in SEQ ID NO: 16. In some embodiments, the MG53 variant used in the methods or described herein consists of an amino acid sequence as set forth in SEQ ID NO: 16.

[0144] The amino acid sequences of SEQ ID NOs: 1-46 are shown in Table 1 below. Table 1. Amino Acid Sequences of SEQ ID NOs: 1-46 EXAMPLES Example 1: Preparation of MG53 VariantsExpression Procedure

[0145] A single colony of strain BL21 (DE3) harboring plasmid pET-28a-MG53-S255A or other variants carrying sequences of S255A and / or other mutated / truncated MG53, was grown in LB medium on a scale of 1 L at 37 ℃ till OD600 = 0.6, then induced with 0.4 mM IPTG at 18℃ overnight. Full length of S255A MG53 and other MG53 variants were expressed as sumo / his fusion protein in strain BL21 (DE3) .Purification Procedure

[0146] Proteins were purified using a nickel Sephararose 4B column. After the sumo / his-tag was cleaved by ULP1 protease, the proteins were further purified by a second nickel Sephararose 4B column, the collected fractions containing target proteins were then loaded into MonoQ column for further purification with a linear gradient elution, and fractions containing MG53 or variants thereof from MonoQ were collected and concentrated, and finally purified using Supperdex 200 (GE Healthcare) column equilibrated with buffer (20 mM Tris, pH 8.0, 200 mM NaCl, 0.5 mM TECP) . The S255A MG53 and other mutated / truncated MG53 were concentrated to 3 mg / mL and stored at -80 ℃ for use.Results

[0147] The purification results of E010 were shown in Table 2 and Figure 2. Table 2 showed that the purity of E010 was higher than 95%. Table 2. Summary of purification data of E010

[0148] The purification results of E005 were shown in Table 3 and Figure 3. Table 3 showed that the purity of E005 was 62.3%. Table 3. Summary of purification data of E005

[0149] The purification results of E006 were shown in Table 4 and Figure 4. Table 4 showed that the purity of E006 was 92.1%. Table 4. Summary of purification data of E006

[0150] The purification results of E007 were shown in Table 5 and Figure 5. Table 5 showed that the purity of E007 was higher than 95%. Table 5. Summary of purification data of E007

[0151] The purification results of E001 were shown in Figure 6. Figure 6 showed reduced SDS-PAGE of E001. Example 2: Cell membrane repair function of recombinant human MG53 variants

[0152] An in vitro cell based hypoxia and reoxygenation assay was used to evaluate the cell membrane repair function of recombinant human MG53 variants (E001, E006, E007 and E010) . The C2C12 mouse myoblast cell line and CHO-K1 cell line were obtained from ATCC. The C2C12 mouse myoblasts were grown in Dulbecco’s modified Eagle’s medium (DMEM; high glucose) . The CHO-K1 cells were grown in Dulbecco’s Modified Eagle Medium / Nutrient Mixture F-12 (DMEM / F-12) . The complete culture medium for both C2C12 and CHO-K1 was supplemented with 10%fetal calf serum, 100 U / ml penicillin and 100 g / ml streptomycin. The incubation was performed in humidified atmosphere of 21%O2, 74%N2 and 5%CO2 at 37℃. To perform the hypoxia and reoxygenation assay, cells were grown to reach 80%confluence and then transferred to a hypoxia Incubator Chamber and exposed to anoxia environment (95%N2 and 5%CO2 with saturated humidity at 37℃) for 14 hours in serum and glucose free RPMI1640 medium; after that cells were reoxygenated for 1 hour in fresh serum free corresponding medium. During hypoxia and reoxygenation, 100 μg / mL recombinant human MG53 variants were added to inhibit the hypoxia-reoxygenation induced cell membrane damage. Control group cells at each time point were cultured in a conventional cell culture incubator. The supernatants were collected after reoxygenation for 1 hour and LDH release was detected according to the manufacturer’s protocol. The results showed that MG53 variants (especially E006, E007 and E010) inhibited LDH release from CHO-K1 cells (Figure 7A) or C2C12 cells (Figure 7B) induced by hypoxia and reoxygenation, indicating its ability to repair damaged cell membrane. Example 3: Cardioprotective function of recombinant human MG53 variants

[0153] An in vivo ischemia-reperfusion animal model was used to evaluate the cardioprotective function of recombinant human MG53 variants. 9～12 week old male mice were used in our experiments. For IR surgery, the mice were anesthetized with Zoletil 50 (28 mg / kg, i.p. ) and xylazine (7 mg / kg, i.p. ) . The animals were secured and held in a supine position. The chest was wiped with iodophor and then opened after the hair removement. The L3 and L4 intercostals space were blunt dissection with hemostatic forceps, and the ribs were opened with a brace to expose the heart. The pericardium was opened, and the ischemia was introduced by ligating the left anterior descending coronary (LAD) artery at approximately to its origin from the coronary artery occlusion. Timekeeping as soon as the slipknot was finished, and it will be unfastened to introduce reperfusion after 30 mins. Except for the blank control and sham group, LAD ligation was established in all the other groups. According to the protocol (Figure 8A) , MG53 variant (i.e., E001, E006, E007 or E010) was administrated intravenously 3 mg / kg at 5 min before ischemia and reperfusion respectively and the mortality of mice in the acute phase (within 24 hours) was recorded. For further analysis of cardiac fibrosis, the mice were sacrificed at 28 days after IR surgery.

[0154] Figure 8B showed the endpoint death rate of mice in the acute phase -after IR surgery treated with or without MG53 variants (n >= 28 in each group) . The results indicated that different MG53 variants of the present invention protected mice from death induced by IR injury. Figure 8C showed the cardiac fibrosis of mice using masson staining method at 28 days after IR surgery treated with or without MG53 variants. Masson stanning showed that different MG53 variants of the present invention were helpful for reducing the area of the cardiac fibrosis of mice.

[0155] Although the present disclosure presents and describes the invention in a particular manner by reference to particular examples, it should be understood by those skilled in the art that the disclosure above may be subject to various variations in form and detail without departing from the main concept and scope of protection disclosed in the present disclosure.

Claims

1.An MG53 variant comprising:a) a first polypeptide comprising at least 4 amino acids, wherein N-terminus of the first polypeptide begins with an amino acid selected from the group consisting of valine, methionine, glycine, proline, alanine, threonine, isoleucine or histidine, wherein the first polypeptide forms an alpha-spiral conformation, andb) a second polypeptide comprising a LZ1 truncated fragment and / or a LZ2 truncated fragment or a polypeptide sequence having at least 70%sequence identity to the LZ1 truncated fragment and / or the LZ2 truncated fragment, wherein,i. the LZ1 truncated fragment comprises at least 15 continuous amino acids between amino acid positions 176 to 198 of a wild-type MG53 protein,ii. the LZ2 truncated fragment comprises at least 16 continuous amino acids between amino acid positions 205 to 225 of a wild-type MG53 protein,wherein the MG53 variant does not comprise a Ring domain of a wild-type MG53 protein.2.The MG53 variant of claim 1, wherein the MG53 variant comprises, from N-terminus to C-terminus, the first polypeptide and the second polypeptide.3.The MG53 variant of claim 1, wherein the LZ1 truncated fragment comprises or consists of at least 23 continuous amino acids starting from amino acid position 176 of a wild-type MG53 protein, optionally, the LZ2 truncated fragment comprises or consists of at least 21 continuous amino acids starting from amino acid position 205 of a wild-type MG53 protein.4.The MG53 variant of any one of the preceding claims, wherein the Ring domain has 44 continuous amino acids starting from amino acid position 14 of the wild-type MG53 protein.5.The MG53 variant of any one of the preceding claims, wherein the first polypeptide comprises or consists of 4 to 12 amino acids.6.The MG53 variant of any one of the preceding claims, wherein the first polypeptide comprises or consists of the amino acid sequence as set forth in SEQ ID NO: 1.7.The MG53 variant of any one of the preceding claims, wherein the second polypeptide comprises or consists of at least 40 (e.g., 50) continuous amino acids starting from amino acid position 176 of the wild-type MG53 protein.8.The MG53 variant of any one of the preceding claims, wherein the second polypeptide comprises or consists of at least 90 (e.g., 98) continuous amino acids starting from amino acid position 135 of the wild-type MG53 protein.9.The MG53 variant of any one of the preceding claims, wherein the second polypeptide comprises or consists of at least 150 (e.g., 153) continuous amino acids starting from amino acid position 135 of the wild-type MG53 protein.10.The MG53 variant of any one of the preceding claims, wherein the second polypeptide comprises or consists of at least 340 (e.g., 343) continuous amino acids starting from amino acid position 135 of the wild-type MG53 protein.11.The MG53 variant of any one of the preceding claims, wherein the second polypeptide comprises or consists of at least 390 (e.g., 392) continuous amino acids starting from amino acid position 86 of the wild-type MG53 protein.12.The MG53 variant of any one of the preceding claims, wherein the second polypeptide comprises or consists of at least 420 (e.g., 421) continuous amino acids starting from amino acid position 57 of the wild-type MG53 protein.13.The MG53 variant of any one of the preceding claims, wherein the wild-type MG53 protein is obtained or derived from human, rat, mouse, monkey, pig, alpaca, shark, rabbit or dog.14.The MG53 variant of any one of the preceding claims, wherein the wild-type MG53 protein is obtained or derived from human.15.The MG53 variant of any one of the preceding claims, wherein the wild-type MG53 protein comprises or consists of an amino acid sequence as set forth in SEQ ID NO: 2.16.The MG53 variant of any one of the preceding claims, wherein the second polypeptide comprises or consists of at least 40 (e.g., 50) continuous amino acids starting from amino acid position 176 of an amino acid sequence as set forth in SEQ ID NO: 2, or a polypeptide sequence having at least 70%sequence identity to the amino acid sequence as set forth in SEQ ID NO: 3.17.The MG53 variant of any one of the preceding claims, wherein the second polypeptide comprises or consists of any one of the amino acid sequences as set forth in SEQ ID NOs: 3-6, or a polypeptide sequence having at least 70%sequence identity to said amino acid sequences.18.The MG53 variant of any one of the preceding claims, wherein the second polypeptide comprises or consists of:a) at least 90 (e.g., 98) continuous amino acids starting from amino acid position 135 of the amino acid sequence as set forth in SEQ ID NO: 2 or a polypeptide sequence having at least 70%sequence identity to the amino acid sequence as set forth in SEQ ID NO: 7;b) at least 150 (e.g., 153) continuous amino acids starting from amino acid position 135 of the amino acid sequence as set forth in SEQ ID NO: 2 or a polypeptide sequence having at least 70%sequence identity to the amino acid sequence as set forth in SEQ ID NO: 8;c) at least 340 (e.g., 343) continuous amino acids starting from amino acid position 135 of the amino acid sequence as set forth in SEQ ID NO: 2 or a polypeptide sequence having at least 70%sequence identity to the amino acid sequence as set forth in SEQ ID NO: 9;d) at least 140 (e.g., 147) continuous amino acids starting from position 86 of the amino acid sequence as set forth in SEQ ID NO: 2 or a polypeptide sequence having at least 70%sequence identity to the amino acid sequence as set forth in SEQ ID NO: 10; ore) at least 170 (e.g., 176) continuous amino acids starting from position 57 of the amino acid sequence as set forth in SEQ ID NO: 2 or a polypeptide sequence having at least 70%sequence identity to the amino acid sequence as set forth in SEQ ID NO: 11.19.The MG53 variant of any one of the preceding claims, wherein the second polypeptide comprises or consists of any one of the amino acid sequences as set forth in SEQ ID NOs: 7-15, or a polypeptide sequence having at least 70%sequence identity to any one of the amino acid sequences as set forth in SEQ ID NOs: 7-15.20.The MG53 variant of any one of the preceding claims, wherein the second polypeptide comprises or consists of the amino acid sequence as set forth in SEQ ID NO: 7, or a polypeptide sequence having at least 70%sequence identity to the amino acid sequence as set forth in SEQ ID NO: 7.21.The MG53 variant of any one of the preceding claims, wherein the MG53 variant has an amino acid sequence as set forth in SEQ ID NO: 16.22.The MG53 variant of any one of the preceding claims, having an amino acid mutation at one or more amino acid positions compared to the amino acid sequence of the second polypeptide.23.The MG53 variant of any one of the preceding claims, wherein the amino acid mutation occurs at an amino acid position that corresponds to position 255 of SEQ ID NO: 2.24.The MG53 variant of claim 23, wherein the amino acid at an amino acid position that corresponds to position 255 of SEQ ID NO: 2 is mutated to alanine.25.The MG53 variant of any one of the preceding claims, wherein the amino acid sequence of the MG53 variant is as set forth in SEQ ID NO: 17, SEQ ID NO: 18, SEQ ID NO: 19, SEQ ID NO: 20 or SEQ ID NO: 21.26.The MG53 variant of any one of the preceding claims, wherein the amino acid mutation occurs at an amino acid position that corresponds to position 317 of SEQ ID NO: 2.27.The MG53 variant of claim 26, wherein the amino acid at an amino acid position that corresponds to position 317 of SEQ ID NO: 2 is mutated to alanine.28.The MG53 variant of any one of the preceding claims, wherein an amino acid mutation occurs at one or more amino acid positions of the second polypeptide, wherein the one or more amino acid positions correspond to amino acid position 86, position 97, position 105, position 108, position 313, and / or position 456 of SEQ ID NO: 2.29.The MG53 variant of claim 28, wherein one or more amino acid positions of the second polypeptide are mutated to alanine, wherein the one or more amino acid positions correspond to amino acid position 86, position 97, position 105, position 108, position 313, and / or position 456 of SEQ ID NO: 2.30.The MG53 variant of any one of the preceding claims, wherein an amino acid mutation occurs at one or more amino acid positions of the second polypeptide, wherein the one or more amino acid positions correspond to amino acid position 191, and / or position 231 of SEQ ID NO: 2.31.The MG53 variant of claim 30, wherein one or more amino acid positions of the second polypeptide are mutated to an acidic amino acid, wherein the one or more amino acid positions correspond to amino acid position 191, and / or position 231 of SEQ ID NO: 2.32.The MG53 variant of any one of the preceding claims, wherein an amino acid mutation occurs at one or more amino acid positions of the second polypeptide fragment, wherein the one or more amino acid positions correspond to amino acid position 142, position 148, position 155, position 160, position 162, position 163, position 174, position 187, position 193, position 195, position 200, position 208, position 217, position 223, position 227 and / or position 228 of SEQ ID NO: 2.33.The MG53 variant of claim 32, wherein one or more amino acid positions of the second polypeptide are mutated to an acidic amino acid, wherein the one or more amino acid positions correspond to amino acid position 142, position 148, position 155, position 160, position 162, position 163, position 174, position 187, position 193, position 195, position 200, position 208, position 217, position 223, position 227 and / or position 228 of SEQ ID NO: 2.34.The MG53 variant of claim 31 or 33, wherein the acidic amino acid is glutamic acid or aspartic acid.35.A fusion protein comprising the MG53 variant of any one of the preceding claims and a third polypeptide.36.The fusion protein of claim 35, wherein the MG53 variant comprises an amino acid sequence as set forth in SEQ ID NO: 16.37.The fusion protein of claim 35, wherein the third polypeptide is located at N-terminus or C-terminus of the MG53 variant.38.The fusion protein of any one of claims 35 to 37, wherein the MG53 variant and the third polypeptide are linked via a linker.39.The fusion protein of any one of claims 35 to 37, wherein the MG53 variant and the third polypeptide are directly linked to each other.40.The fusion protein of claim 38, wherein the linker is selected from the group consisting of a cleavable linker, a non-cleavable linker, a peptide linker, a flexible linker, a rigid linker, a helical linker and a non-helical linker.41.The fusion protein of claim 40, wherein the linker comprises a peptide linker.42.The fusion protein of claim 41, wherein the peptide linker comprises one, two, three, four or more repeats of a sequence as set forth in SEQ ID NO: 22 (RTVAA) .43.The fusion protein of claim 42, wherein the peptide linker comprises a GS linker comprising a glycine and a serine.44.The fusion protein of claim 43, wherein the GS linker comprises one, two, three, four or more repeats of a sequence as set forth in SEQ ID NO: 23 (GGGS) , SEQ ID NO: 24 (GGGGS) , SEQ ID NO: 25 (GGGGGS) , or SEQ ID NO: 26 (GGGGGGGS) .45.The fusion protein of claim 43, wherein the GS linker comprises one, two, three, four or more repeats of a sequence as set forth in SEQ ID NO: 27 (GSSG) , SEQ ID NO: 28 (GSSSG) , SEQ ID NO: 29 (GSSSSG) , SEQ ID NO: 30 (GSSSSSG) or SEQ ID NO: 31 (GSSSSSSG) .46.The fusion protein of any one of claims 35 to 45, wherein the third polypeptide is selected from an Fc domain, albumin and HSA binding protein.47.The fusion protein of claim 46, wherein the Fc domain comprises a hinge region.48.The fusion protein of claim 47, wherein the Fc domain is derived from human IgG Fc domain.49.The fusion protein of claim 48, wherein the Fc domain is derived from human IgG1 Fc domain, human IgG2 Fc domain, human IgG3 Fc domain or human IgG4 Fc domain.50.The fusion protein of any one of claims 46 to 49, wherein the Fc domain comprises one or more mutations that extend half-life of the fusion protein.51.The fusion protein of any one of claims 46 to 50, wherein the Fc domain is linked to C-terminus or N-terminus of the MG53 variant.52.The fusion protein of claim 46, wherein the albumin comprises one or more domains of human serum albumin.53.The fusion protein of claim 52, wherein the albumin comprises a D3 domain of human serum albumin.54.The fusion protein of any one of claims 35 to 53, further comprising a label.55.The fusion protein of claim 54, wherein the label is selected from the group consisting of a fluorescent label, a luminescent label, a purification label and a chromogenic label.56.The fusion protein of claim 54 or 55, wherein the label is selected from the group consisting of a c-Myc tag, an HA tag, a VSV-G tag, a FLAG tag, a V5 tag, a GST tag and a HIS tag.57.The fusion protein of claim 56, wherein the label is a HIS tag comprising 5, 6, 7, 8, 9 or 10 histidine.58.The fusion protein of claim 54, wherein the label is a water-soluble label.59.The fusion protein of claim 58, wherein the fusion protein comprises one or more water-soluble labels.60.The fusion protein of any one of claims 54 to 59, wherein the third polypeptide is located at C-terminus of the MG53 variant and the label is located at C-terminus of the third polypeptide or the N-terminus of the MG53 variant.61.An isolated nucleic acid comprising a nucleotide sequence encoding the MG53 variant of any one of claims 1 to 34 or comprising a nucleotide sequence encoding the fusion protein of any one of claims 35 to 60.62.A vector comprising the nucleic acid of claim 61.63.A host expression system comprising the nucleic acid of claim 61 or the vector of claim 62.64.The host expression system of claim 63, wherein the host expression system is a cell selected from the group consisting of bacteria, fungi, a plant cell or an animal cell.65.The host expression system of claim 64, wherein the cell is a prokaryotic cell or a eukaryotic cell.66.The host expression system of claim 65, wherein the prokaryotic cell is an E. coli cell.67.The host expression system of claim 65, wherein the eukaryotic cell is a mammalian cell.68.The host expression system of claim 67, wherein the mammalian cell is a human cell (e.g., a HEK293 cell) or a Chinese hamster ovary (CHO) cell.69.A pharmaceutical composition comprising the MG53 variant of any one of claims 1 to 34, or the fusion protein of any one of claims 35 to 60, or the nucleic acid of claim 61, or the vector of claim 62 or the host expression system of any one of claims 63 to 68, and a pharmaceutically acceptable carrier.70.A method of producing the MG53 variant of any one of claims 1-34 or the fusion protein of any one of claims 35-60, comprising a step of culturing the host expression system of any one of claims 63 to 68.71.A method of treating or preventing a disease, comprising administering to a subject in need thereof the MG53 variant of any one of claims 1 to 34, the fusion protein of any one of claims 35 to 60 or the pharmaceutical composition of claim 69, wherein the disease is selected from the group consisting of a heart disease, diabetic cerebrovascular disease, diabetic ocular complications, diabetic neuropathy, diabetic foot, kidney disease, or a disease associated with cellular and tissue damage.72.The method of claim 71, wherein the MG53 variant avoids or reduces metabolic side effects while treating the disease.73.The method of claim 71 or 72, wherein the heart disease is associated with myocardial damage.74.The method of any one of claims 71 to 73, wherein the heart disease comprises diabetic heart disease, myocardial ischemia, cardiac ischemia / reperfusion injury, myocardial infarction, heart failure, arrhythmia, heart rupture, angina, myocarditis, coronary heart disease or pericarditis.75.The method of claim 71 or 72, wherein the diabetic cerebrovascular disease comprises cerebral arteriosclerosis, ischemic cerebrovascular disease, cerebral hemorrhage, cerebral atrophy or cerebral infarction.76.The method of claim 71 or 72, wherein the diabetic ocular complications comprises diabetic retinopathy, diabetic cataract, diabetic associated uveitis or blindness.77.The method of claim 71 or 72, wherein the diabetic neuropathy comprises diabetic peripheral neuropathy.78.The method of claim 71 or 72, wherein the kidney disease includes acute glomerulonephritis, chronic glomerulonephritis, nephrotic syndrome, acute kidney injury or diabetic nephropathy.79.The method of claim 71 or 72, wherein the disease associated with cellular and / or tissue damage comprises disease associated with the damage of kidney, brain, lung, liver, heart, spleen, digestive tract or skin.80.The method of claim 79, wherein the disease associated with cellular and / or tissue damage comprises trauma, burns, ulcers, mucositis, asthma, chronic obstructive pulmonary disease, stroke or skin aging.81.The method of any one of claims 71 to 80, wherein the MG53 variant has or consists of an amino acid sequence as set forth in SEQ ID NO: 16.82.Use of the MG53 variant of any one of claims 1 to 34, the fusion protein of any one of claims 35 to 60 or the pharmaceutical composition of claim 69 in the manufacture of a medicament for treating or preventing heart diseases, diabetic cerebrovascular diseases, diabetic ocular complications, diabetic neuropathy, diabetic foot, kidney diseases, or diseases associated with cellular and / or tissue damage.83.The MG53 variant of any one of claims 1 to 34, the fusion protein of any one of claims 35 to 60 or the pharmaceutical composition of claim 69, for treating or preventing heart diseases, diabetic cerebrovascular diseases, diabetic ocular complications, diabetic neuropathy, diabetic foot, kidney diseases, or diseases associated with cellular and / or tissue damage.

Images