一、血清碱性蛋白质的分离及其氨基酸的组成分析
最初在培养离体成纤维细胞和脂肪细胞时,偶然发现培养基中加入血清可使细胞甘油三酯(TG)的合成量增加,后来证明这是因为血清中含有一种呈碱性的蛋白质分子,根据这一特性,1988年,Cianflone采用层析法将这种蛋白质分离出来,并依据其生理功能命名为酰化作用剌激蛋白,该蛋白质分子量为14.0kD,等电点为9.10。1989年Kwiterovich采用IEF和SDS/PAGE技术从人血浆中分离纯化三种碱性蛋白质分子,并测得其分子量和等电点分别为:碱性蛋白Ⅰ(BPⅠ)14.0kD,9.10;碱性蛋白Ⅱ(BPⅡ)27.5kD,8.48;碱性蛋白Ⅲ(BPⅢ)55.0kD.8.73。分析这三种碱性蛋白质,发现他们分别由不同的氨基酸组成:BPⅠ精氨酸的含量约为BPⅡ、BPⅢ的两倍,半胱氨酸含量为BPⅢ的三倍;BPⅡ不含半胱氨酸而富含脯氨酸;BPⅢ蛋氨酸的含量是BPⅠ、BPⅡ的2~3倍,而组氨酸的含量只有BPⅠ、BPⅡ的一半,BPⅢ还富含丝氨酸。另外,这三种蛋白质都含有较丰富的非极性氨基酸,因此当用葡聚糖或聚丙烯酰胺对其进行层析法分离时,观察到的相反的现象可能是这些氨基酸在水相中相互作用的结果。而组成该蛋白质分子的Asn/Asp和Gln/Glu都以酰胺基团形式存在,保证了这些蛋白质分子的等电点呈碱性。
Kwiterovich采用免疫印迹分析表明:BPⅠ只能同抗ASP免疫血清发生特异性反应,与免疫前血清无反应。而BPⅡ和BPⅢ都能与抗ASP免疫血清和免疫前血清发生反应,因此没有理由相信BPⅡ和BPⅢ与ASP是同一种物质,但Kwiterovich认为BPⅠ和ASP为同一种物质,因为许多实验结果也显示BPⅠ和ASP具有相似的等电点、分子量和氨基酸组成,而且都具有酰化作用激活性,但目前还没有BPⅠ和ASP分子克隆的结果证实这一结论,见表7-1所示。
表7-1 碱性蛋白Ⅰ和酰化作用剌激蛋白氨基酸组成分析
残 基 | 碱性蛋白Ⅰ | 酰化作用剌激蛋白 |
摩尔组分 | 整 数 | 摩尔组分 | 整 数 | |
Asp/Asn | 9.47 | 12 | 10.3 | 14 |
Clu/Gln | 11.76 | 15 | 14.1 | 19 |
Ser | 5.75 | 7 | 6.6 | 9 |
Gly | 9.11 | 12 | 11.7 | 16 |
Arg | 8.25 | 10 | 5.8 | 8 |
Cys | 3.01 | 4 | 5.4 | 7 |
Thr | 5.16 | 7 | 4.9 | 7 |
Ala | 7.54 | 10 | 8.2 | 11 |
Val | 5.23 | 7 | 4.8 | 6 |
Met | 1.59 | 2 | 1.5 | 2 |
Ile | 3.61 | 5 | 2.7 | 4 |
Leu | 8.03 | 10 | 6.2 | 8 |
Phe | 3.61 | 5 | 3.2 | 4 |
His | 2.95 | 4 | 1.4 | 2 |
Lys | 6.75 | 9 | 5.2 | 7 |
Pro | 5.02 | 6 | 5.2 | 7 |
Trp | ND | | ND | |
残基总数 | 129 | | 135 | |
分子量 | 14335Da | | 14514Da | |
等电点 | 9.10 | | 9.10 | |
氨基酸组成分析也证实BPⅠ和ASP都含有丰富的半胱氨酸,可以凭借其形成二硫键产生广泛的生物学效应,一般这些半胱氨酸残基都以氧化的形式存在,当采用含β-巯基乙醇的缓冲液来纯化ASP时,其生物活性会完全丧失,可见半胱氨酸的存在对维持其酰化作用剌激活性很有必要.现已证明,BPⅠ、BPⅡ、BPⅢ的生理功能不同于胆固醇转运蛋白(sterol carrier protein ,SCP)和脂肪酸连结蛋白(fatty-acidbinding protein ,FABP),也不同于其他碱性蛋白如髓鞘碱性蛋白(MBP)。