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1981年,T.Cech发现四膜虫 rRNA前体能通过自我剪接切 除内含子,表明RNA也具有催化功能。经过几年的研究,T.Cech 等人首先引入核酶(RZ)这一概念来描述这一类具有催化活性 的 RNA分子,给传统的“酶是一种蛋白质”的概念一个巨大的 冲击。核酶可以催化多种反应,包括RNA分子中的磷酸二酯键 的水解、转移和连接,DNA的水解,多糖糖苷键的水解和转移, 氨酰酯的水解,转肽反应等。与蛋白质酶相比,核酶的K_m值较 小,即与底物的特异性结合的亲和力高;转换系数低。它的发 现为基因治疗提供了更新更特异的手段。人们利用它的分子间 剪切功能,设计各种特异性RZ,以期切断有害基因的表达。 目前它已被用于肿瘤、病毒性肝炎、艾滋病等难治性疾病基因 治疗的研究,针对HIV 的核酶己经用于二期临床实验,针对 HBV、HPV的核酶也正在研究之中。核酶的家族也在不断壮大, 现在除了锤头状核酶、发夹状核酶外,学者们还构建了大核酶 (maxizyme)、小核酶(minizyme)以适应阻断不同有害基因的 表达。并取得了一定的研究和应用成果。核酶由两侧翼和催化 部位组成。两侧翼序列与靶RNA互补,两者一旦结合,催化部 位即将靶RNA切点的磷酸二酯键切断,从而阻断了目的基因的 进一步表达。RZ 的催化部位十分保守,且识别RNA 中的NUX 序列。许多实验证明,RZ 比单纯的反义核酸抑制基因表达的 效果更为突出,因为它有酶的性质,可以重复使用。 瘢痕形成是创面愈合的必然结果,但瘢痕的过度增生将导 致机体局部畸形及功能障碍。增生性瘢痕形成的核心问题是细 胞外基质(ECM)合成与分解代谢失衡导致的胶原过度沉积。 过去的研究主要集中在减少瘢痕的形成,近年来则渐渐转向增 加瘢痕的分解方面,并有较好的研究及应用前景。因为增生性 瘢痕形成不仅是由于胶原合成增加,在后期更大程度上是由于 胶原降解的相对减少。基质金属蛋白酶(MMPs)是细胞外基质 代谢过程中重要的一组酶,根据它们降解的底物的不同分为三 类,其中间质胶原酶是特异性降解Ⅰ、Ⅲ型胶原的关键酶, 它在胶原蛋白三螺旋区的特殊位点上具有切割作用。大量研究 表明,胶原酶活性异常是增生性瘢痕形成并持续存在的重要原 因。MMPs以无活性的酶原形式分泌,通过某种结构的变化或者 有限的蛋白分解激活。同其它蛋白分解酶一样,在正常体内生 4 理条件下,MMPs的合成、分泌和降解活性上受到严格的调节, 当酶与抑制剂的平衡被破坏,酶的活性增强时,则发生胶原蛋 白的降解过程。因此众多学者认为上调胶原酶活性可以促进胶 原降解,从而达到治疗增生性瘟痕的目的。 组织金属蛋白酶抑制因子(TIMPs)是一组特异性抑制基 质金属蛋白酶功能的活性多肽,其中 T IMP-1 的作用最强。 TIMP-1是一种分于量为 28.SKD的糖蛋白,其分子中有 184个 氨基酸,其中含 门个半眈氨酸残基,构成6个双硫键。成熟 的TIMP刁序列上有两个保守位点被糖化,这与其功能密切相 关。TI MP叫 的表达在皮肤癫痕组织中的持续增高,将导致瘫 痕过度增生,在其它器官中则导致组织纤维化。因为它可与 MMP叫、MMP刁结合形成1:1化学复合物,其亲和力分别为1.4 XIO-’‘M和 3.8 XIO-’‘M,它除可与活性 MMP结合抑制其活性外, 还能以非共价形式与胶原酶原结合,从而抑制胶原酶的自活 化。与酶原结合的TIMP叫仍然能抑制MMP的活性,提示它可 与MMP及胶原酶原形成三复合体。同时TIMP-1对多种细胞包 括成纤维细胞、上皮细胞、平滑肌细胞的生长均具有强力促进 作用,并可介导一些促疲痕形成因子(如 TGF6)对胶原酶的 抑制作用。TIMP?