蛇血清磷脂酶A2抑制剂的分离纯化及模拟肽的设计

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在人体内,磷脂酶A2(PhospholipaseA2,PLA2)是花生四烯酸炎症通路的限速酶,为早期炎症的重要标志物。PLA2的过度表达可以引起重症胰腺炎、急性缺血性脑损伤、冠心病等多种疾病,然而临床上PLA2抑制剂类的抗炎症药物较少。在蛇血清中存在磷脂酶A2抑制蛋白(Phospholipase A2inhibitor,PLI),它可以中和蛇毒PLA2毒性,而避免自我毒伤。蛇毒PLA2与人PLA2同属于分泌型PLA2家族,具有高度相似的空间结构。蛇PLI蛋白包括α、β和γ三种类型,做为天然的蛇毒sPLA2抑制剂,蛇PLI对于人sPLA2的抑制值得研究。目的:筛选出PLA2抑制蛋白,并依据其氨基酸序列设计模拟肽并验证PLA2抑制活性。方法:收集王锦蛇、银环蛇、金环蛇、颈棱蛇、华游蛇、眼镜蛇的血清,运用琼脂糖平板法和PH动态法检测各血清磷脂酶A2的抑制活性,发现华游蛇血清活性最强;利用SourceQ和UnoQ离子交换层析,对华游蛇血清分离纯化,得到的蛋白通过琼脂糖平板法和小鼠出血毒实验,检测其对蛇毒sPLA2酶活性和出血毒抑制活性;设计兼并引物,用RT-PCR法克隆华游蛇PLIγ序列;通过华游蛇活体诱导实验,检测注射蛇毒前后华游蛇PLIγ表达水平;以华游蛇PLI氨基酸序列为基础设计PLIγ模拟肽,并运用Autodock分子对接软件进行虚拟筛选,如上法检测模拟肽对sPLA2酶活性及出血毒抑制效果;用脂多糖(LPS)诱导raw264.7构建细胞炎症模型,通过检测细胞sPLA2基因表达水平确定细胞炎症,用ELISA法检测花生四烯酸水平,评价模拟肽的抗炎作用。结果:在筛选的6种蛇血清中,华游蛇血具有最强的sPLA2抑制活性,在华游蛇血清中分离得到PLIγ蛋白,该蛋白对sPLA2抑制活性为85%,并能够显著抑制尖吻蝮蛇毒sPLA2出血毒性。通过RT-PCR和测序,从华游蛇肝脏中克隆得到了PLIγ基因,其编码长度约为550bp.此外,华游蛇注射蛇毒PLA2后,PLIγ表达水平显著上升,进一步验证了华游蛇PLIγ抗蛇毒保护作用。基于华游蛇序列的活性区,设计得到一个长度为19aa的模拟肽,序列PGLPLSYPNGGGGSVAFRS。Autodock分子对接分析表明该19肽与sPLA2疏水性活性中心结合。该19肽具有较好的sPLA2酶活性和出血毒的抑制活性。此外,19肽对LPS诱导的Raw264.7炎症细胞花生四烯酸生成有抑制作用,IC50为86.3μmlo/L。结论:华游蛇中分离得到的sPLA2抑制蛋白为PLIγ,并且是一个新的蛋白,具有抗蛇毒sPLA2酶和出血毒性,可用于蛇毒中毒的救治。基于华游蛇PLIγ设计得到的19肽,具有类似的活性,并具有一定的抗炎症作用。
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