1核糖体失活蛋白的研究概况

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1、1核糖体失活蛋白的研究概况1.1核糖体失活蛋白的一般性质核糖体失活蛋白(ribosome-inactivatingproteins,RIPs)的发现历史应该追溯到1887年，Dixon首先提岀萬麻子的毒性应该归因于某种蛋片质。随着Stillmark(1888)发现了龍麻毒蛋白(ricin)和Hellin(1889)发现了相思子毒蛋白(abrin)及其凝集素活性,Ehrlich(1891)用ricin和abrin对兔子进行了免疫学试验获得了相应的抗体。I960年，Lin等发现这些毒素对腹水癌细胞的毒性比对正常细胞的大，人们对Z又投入了更多

2、的兴趣，并发现了它们能使核糖体失活、抑制蛋H质生物合成的特性。我国科学家发现，被失活的核糖体在无细胞体系屮的蛋白质翻译活力可以被硼氢化钠或者氨基酸部分地恢复。核糖体失活蛋口是一类专门作用于真核细胞抑制核糖体功能的毒蛋白。它们来自于细菌、真菌和高等植物。现有的RIP习惯上分为以ricinA-链为代表的RNAN・糖昔酶型和以a-sarcin为代表的RNA水解酶两种类型，分别通过专一脱去28SrRNAA4324位点的腺卩票吟和专一切割G4325位点3'■侧的磷酸二酯键而屮止核糖体的蛋白质生物合成功能。植物RIP按其结构的不同可分为两种类型：I

3、型和II型。I型RIP由一条多肽链组成，在植物界屮分布比较广泛，冃前已在30多种植物屮鉴主纯化出I型RIP,如天花粉毒蛋白(trichosanthin,TCS),美洲商路毒蛋fl(pokeweedantiviralprotein,PAP)等。II型RIP由A链和B链组成，两条链通过二硫键相连接，如ricin>abrinoA链和I型RIP-样具有RNAN-糖昔酶活力，可以使核糖体失活。B链具有凝集素功能，可以与细胞表面以D—半乳糖为末端的糖蛋白或糖脂结合，并帮助A链穿膜进入细胞。RIP的研究具有重要的理论与实践意义。理论上，RIP对核糖体

4、的作用可以作为研究蛋白质与核酸相互作用的模型；实践上，以RIP为弹头的免疫毒素在肿瘤及自身免疫疾病的治疗研究中已取得了很好的结果，同时RIP在动、植物抗病毒等方面也有潜在的应用前景。随着对RIP研究的深入，又发现美洲商陆毒蛋白(PAP),天花粉蛋白(TCS)等RIP能够抑制HIV・I病毒在急慢性感染的淋巴细胞、单核巨噬细胞屮的复制，而对正常细胞没有毒性。这一结果引起了人们的极大关注，也为RIP的研究开拓了一个新的方向。1.2核糖体失活蛋白的定义和分类“核糖体失活蛋白”一词最初的定义是：能使动物核糖体失活，但结构和卿活性未知的植物蛋白。在

5、阐明了RIP对核糖体的作用机理(Endoetal.,1987)之后,它专指含有RNAN-糖背酶结构域的蛋白。这样，就使其与那些通过其它机制使核糖体失活或损害的蛋门区分开来，如RNA酶或蛋门酶(Peumansetal.,200l)oRIP可根据其分子结构的不同分为单链(I型)和双链(II型)两种类型。I型RIP,只有一条多肽链，如TCS和PAP等，和对分子量大多在20-30kDa之间，具有RNAN・糖莒猶活性。但有些I型R1P的分子量较小，如从括楼籽中分离的8kDa的S-trichokirin(邰宁文等，2000)>从角瓜(Lufiiac

6、utangula)中分离的5.6kDa的lufangulin(Wangetal.,2002)、从纟幺瓜(Lufiicylindrical)籽屮分离的8kDa的lufinS(熊长云等，1998)以及从苦瓜屮分离的9.7kDa的charantin和Y-momorcharin(Parkashetal.,2002)。II型RIP,由两条多肽链组成，如ricin和abrin等，和对分子量大多为60kDa,多肽链之间借助二硫键连接而成异源二聚体，其中A链与I型RIP的结构和功能相似，而B链类似凝集素，可协助A链进入细胞。有的II型RIP也存在四聚体

7、形式，如ricin出两个完全相同的异源二聚体通过非共价键连接而成四聚体(候法建等，2000)o1.3核糖体失活蛋白的分布目前报道的RIP人多分离自高等植物，少数来源于真菌和细菌。1.3.1细菌来源的RIP细菌RIP的报道很少，常见的有志贺'^1(Shigelludysenteriae1)产生的丿忐贺毒素(Shigatoxin)以及大肠杆菌0157:H7菌株产生的类志贺毒素(Shiga-liketoxin)(魏明卉等,2001)o1.3.2真菌来源的RIP口前真菌屮报道的RIP均为I型，分子量一般小于20kDa,大多数编码基因尚未被克隆。

8、已经从蛊菌类(Aspergillus)分离到a-sarcin,clavin,mitogillin和restrictocin等RIP。近年来，也报道了不少的RIP来自食用菌,女口volvarin,flammu