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在治疗血栓栓塞性疾病方面,蛇毒纤溶酶有其独特的优势。首先,这类酶不像rtPA等受到血浆丝氨酸蛋白酶的抑制,保证其长效的发挥作用;其次,从安全角度出发,蛇毒纤溶酶除降解纤维蛋白原和纤维蛋白外,一般不水解其它凝血因子和血小板膜,因而蛇毒纤溶酶的底物特异性比血纤溶酶更专一;最后,蛇毒纤溶酶对神经细胞没有损伤作用,这与rtPA的作用恰好相反。本课题研究对象尖吻蝮蛇,又称五步蛇,是我国特有的剧毒蛇种,分布广泛,资源丰富,富含纤溶成分。Liang等已从安徽产五步蛇毒中提取出纤溶酶FⅡa,该组分具有无出血活性,分子量低,纤溶活性强等优点,其基因工程产品亦具有广阔的应用前景。但是,该蛇毒中是否还存在更具开发价值的纤溶组分,尚不得而知。
目的:
本研究选用安徽产五步蛇毒干粉,着力于该蛇毒中另一纤溶组分FⅨ的研究,试图从中分离纯化出一种分子量更低,活性更强的新纤溶组分,并对其生化特征和生物学活性等相关内容进行研究。
方法:
1.通过DEAE-Sephadex A-50阴离子交换层析,Sephadex G75凝胶过滤层析,Chelating Sepharose Fast Flow锌离子鳌合亲和层析和Sephadex G50凝胶过滤层析四步从安徽产五步蛇毒中分离纯化目的组分FⅨcaI。
2.Tricine-SDS-PAGE鉴定纯度。
3.质谱MALDI-TOF-TOF-MS测定分子量。
4.等电聚焦电泳测定等点电。
5.采用酪蛋白水解法、剩余可凝纤维蛋白原法测定FⅨcaI对蛋白底物的水解活性。
6.采用纤维蛋白平板法测定FⅨcaI对牛纤维蛋白的降解活性。
7.采用Tricine-SDS-PAGE的方法观察FⅨcaI对牛纤维蛋白(原)的降解方式。
8.采用血浆复钙时间法测定FⅨcaI的促凝活性。
9.采用普通平板和加热平板比对的方法,了解FⅨcaI与UK降解纤维蛋白原理的异同。
10.偶氮酪蛋白法测定不同温度、不同pH、不同浓度金属离子和抑制剂对FⅨcaI酶活性的影响。
11.FⅨcaI通过Tricine-SDS-PAGE转至PVDF膜,采用Edman降解法测定FⅨcaI的N端序列,再利用http://www.ncbi.nlm.nih.gov/BLAST/Blast.cgi的系统进行蛋白序列同源性比对。
12.按照Kondo的方法,研究FⅨcaI出血活性的强弱。
结果:
1.粗毒经DEAE-Sephadex A-50阴离子交换层析得到10个蛋白峰,其中第2峰(FⅡ)和第9峰(FⅨ)具有较强的纤溶活性。FⅨ再经Sephadex G75凝胶过滤层析得3个蛋白峰,其中第3峰有纤溶活性,将其再过Chelating Sepharose Fast Flow锌离子鳌合亲和层析得2个蛋白峰,其中第1峰有纤溶活性,最后再经Sephadex G50凝胶过滤层析得2个蛋白峰,其中第1峰即为目的组分。其精确分子量为23029.355,等电点为4.8。
2.FⅨcaI可降解纤维蛋白和纤维蛋白原,优先降解α链,呈时效、量效关系。
3.FⅨcaI不具有凝血因子或类凝血酶活性。
4.FⅨcaI的酶的适宜PH为7-10,适宜温度为30-50℃,为金属蛋白酶,EDTA和DTT可显著抑制其活性,PMSF可轻度抑制其活性,而抑肽酶对其活性无影响。Ba2+,Ca2+,Mg2+可增强FⅨ的酶活性,而Zn2+,Ni2+,Cu2+可抑制其活性。
5.FⅨ的N端10个氨基酸序列为:NH2-S-A-E-Q-Q-Y-Y-M-E-I。
6。FⅨcaI的最小出血剂量为54.9ug,可降解凝血酶原。
小结:
1.经过DEAE-Sephadex A-50阴离子交换层析,Sephadex G75凝胶过滤层析,Chelating Sepharose Fast Flow锌离子鳌合亲和层析和Sephadex G50凝胶过滤层析四步分离后从安徽产五步蛇毒中得到目的组分,回收率为0.72%。
2.FⅨcaI能水解纤维蚩自和纤维蛋白原,作用呈量效,时效关系。与人纤溶酶的作用位点不同,优先降解α链。
3.FⅨcaI仅具有单一的纤溶活性,不具有类凝血酶或凝血因子活性。
4.FⅨcaI为单链金属蛋白酶,分子量为23029.355,等电点为4.8。酶的适宜PH为7-10,适宜温度为30-50℃,酶活性受多种金属离子和抑制剂影响,其N端10个氨基酸序列分别为NH2-S-A-E-Q-Q-Y-Y-M-E-I,与其它蛇毒纤溶酶相比,同源性较低。
5.FⅨcaI为非出血性蛇毒纤溶酶。