乌苏里蝮蛇磷脂酶A2的分离、纯化及性质测定

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蛇毒被誉为是自然界最集中的酶、活性蛋白质的来源之一,其蛋白质大多数是由具有各种催化活性的酶类组成的,目前已经发现近40种酶,许多酶已经得到了分离和纯化,这些酶,无论在生物化学研究还是在临床应用等实践中,都具有非常重要的意义。磷脂酶A2(phospholipase A2,PLA2)是一种重要的代谢和调节酶类,广泛分布于蛇毒、蜂毒和哺乳动物的组织中,它能够水解甘油磷脂的第二位酯酰键(Sn-2),将磷脂(磷脂酰肌醇、磷脂酰胆碱、磷脂酰乙醇胺等)水解生成溶血磷脂和游离脂肪酸[1-3],在调节细胞内和细胞外的代谢中起着关键性的作用。根据存在的部位、氨基酸序列同源性和生化功能的特征,将PLA2超家族一般分为五种类型:分泌型(sPLA2)、胞质型(cPLA2)、非Ca2+依赖型(iPLA2)、血小板激活因子型(PAF-PLA2)、溶酶体型[4-9]。蛇毒中的PLA2具有广泛的药理学活性,由于各种蛇毒磷脂酶A2基因编码序列、蛋白表达调控机制不同,结构及生物学特性各异,可引起极为广泛的生理学效应,如神经毒性、肌肉毒性、心脏毒性、抗凝效应、促进或抑制血小板聚集、溶血活性、促水肿活性和引起惊厥等[10-15]。其中神经毒性和肌肉毒性是两种最主要的效应[16]。根据酸碱性,蛇毒PLA2可分为酸性、中性和碱性3类[17,18]。近年来,国内外有很多关于从具窍蝮蛇[19-21]、丛林巴西蝮蛇[22,23]、响尾蛇[24]、短尾蝮蛇[25]、尖吻蝮蛇[26]、竹叶青蛇、五步蛇[27]、眼镜王蛇[28]等蛇毒中分离出PLA2的报道,并进行了大量相关的生物学活性研究,已有280多种蛇毒PLA2的氨基酸序列被确定。对PLA2的分离纯化主要采用凝胶过滤,离子交换,高效液相等方法。如Julián Fernández[9]等利用CM-Sephadex C-25层析柱、DEAE-Sepharose层析柱、高效液相色谱RP-HPLC C8从具窍蝮蛇中获得一种分子量为14.2kD、PI为4.9的PLA2;Fuly AL等[23]利用丙烯葡聚糖凝胶Sephacryl S-200HR、C2∕C18反相色谱柱从丛林巴西蝮蛇中纯化出分子量为18kD、PI为5.4的PLA2;张维文等[28]采用CM-Sephadex C-25、Sephadex G-75、DEAE-Sephadex A-25、Sephadex G-75多步柱层析法从广东眼镜王蛇毒中得到一种分子量为14kD、pI=3.8的酸性PLA2;罗艳萍等[25]采用CM-Sephadex C-25、DEAE-Sepharose CL-6B、Sephacryl S-200、Sephadex G-75柱层析法从短尾腹蛇中得到分子量为17.6kD的PLA2;潘剑茹等[29]通过嗜硫色谱Sephadex G-75、Blue胶和POROS HQ20离子交换色谱,从尖吻蝮蛇蛇毒中分离纯化得到分子量为14.4kD的酸性PLA2单体,PI为5.66;黄立峰[3]运用一系列色谱层析分离方法Sephadex G-50和SephadexG-150凝胶过滤色谱、CM-Sepharose FastFlow离子交换层析色谱及POROS CM4.6/100预装柱色谱层析从舟山眼镜蛇粗毒中分离获得一种分子量为13.3kD的PLA2;Yuping Yuan[30]等利用阴离子交换柱Q-Sepharose、阳离子交换柱S-Sepharose、C8反相HPLC等方法从澳大利亚铜斑蛇中得到一种分子量为15kD的PLA2。本文首先采用醇沉的方法除去大部分杂蛋白,然后通过两次Sephadex G-50凝胶过滤层析法从长白山乌苏里蝮蛇蛇毒复杂的组分中分离纯化出一种分子量约为16.2kD的PLA2单体,并对其磷脂酶活性进行分析研究,国内外尚未有利用此方法获得此种PLA2的研究。
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