大蹼铃蟾（Bombina maxima）白蛋白的皮肤表达、蛋白酶抑制及细胞调亡诱导活性

两栖类动物的皮肤是其得以生存的重要器官，它担负着许多生理功能，如呼吸、水份调节、温度控制、排泄、繁殖、抵抗微生物、防御天敌等。存在于两栖动物皮肤分泌物中的生物活性成分已成为研究热点。目前，己分离鉴定出许多具有各种生物活性的蛋白质及多肤。通过三步分离纯化过程：DEAE-SephadexA-50离子交换，SephadeX075凝胶过滤，和DEAE-SephadexA-50离子交换层析，我们从大蹼铃蟾（Bombinamaxima）皮肤匀浆物中分离得到纯化的大蹼铃蟾皮肤白蛋白（Bm-A-skin）。SDS-PAGE电泳表明，该蛋白为单链蛋白质，在还原状态下表观分子量为67kDa。非还原状态下至少存在三条带，分子量分别为50，55和110kDa。经N-端氨基酸序列分析，其序列均相同，故该蛋白在SDS存在下有同分异构体及多聚体形式。根据所测得的N端氨基酸序列及内肤序列设计引物，通过筛选已构建的大蹼铃蟾皮肤cDNA文库，获得了编码该蛋白的全长cDNA。经序列分析发现该蛋白由三个保守的血清白蛋白结构域组成，并且同人血清白蛋白及牛血清白蛋白的序列相似度分别为39％和38％。随后，我们从血清中也分离纯化到血清白蛋白（BmA-serum），并通过RT-PCR，从大蹼铃蟾肝脏中扩增得到其全长cDNA序列。对由cDNA序列推导的两个大蹼铃蟾白蛋白的氨基酸序列进行比较，发现二者基本相同，只有两个氨基酸的差异，即BmA-skin的Gly417，Ser569，在BmA-serum中均为Asn。造成这两个氨基酸差异的只有一个碱基的突变，即编码BmA-skinGly417，Ser569密码子的第二位碱基A在BmA-serum中变为G。另外，从肝脏获得的BmA-serum的cDNA3'非翻译区还有8个碱基的插入。经扫描光谱分析，BmA-skin含有大量的血红素b，含量为0．95moFinol蛋白，而BmA-serum中含量较少，为0.05mol／mol蛋白。经schiff试剂染色发现，BmA-skin及BmA-serum均为非糖蛋白质。两者均具有抑制trypsin水解小肚底物的活性，但对其它丝氨酸蛋白酶的活性则无抑制，如thrombin、chyomotryPSin、elastase及substilisin。利用表面等离子共振技术研究BmA-skin及BmA-serum与trysin的相互作用，分别得到它们与trrpsin结合的动力学常数，解离平衡常数KD为两者均通过由一对二硫键cys53-Cys62形成的一个暴露的活性位点环，以1：1分子摩尔比同tryrsin形成稳定的非共价结合的复合物，其反应活性位点为Arg58（P1）-His59（P1'）。利用免疫组织化学方法研究发现，BmA-skin广泛地分布于成年大蹼铃蟾上皮细胞的细胞膜及真皮的疏松结缔组织层。表明其在蛙皮肤的生理功能中发挥重要作用，如水及代谢物质交换，渗透压的维持，皮肤呼吸等。另外，我们还从非洲爪蟾（xenopus勿即is）的血清及皮肤中分离到其68扔a的血清白蛋白，经初步鉴定也具有trtPsin抑制活性，但其抑制机制与B．maxima白蛋白不同，还有待于进一步研究。通过MTT法研究发现，BmA-skin对人T淋巴细胞H9、C8166及hemin处理的红白血病细胞K562具有细胞毒活性。三种细胞经BmA-skin处理72h，CC50A片段化，细胞核形态变化及流式细胞仪分析，结果显示，BmA-skin具有选择性诱导细胞调亡的特性。而BmA-serum对三种细胞均无毒性作用，单独的hemin对三种细胞的，胜也很弱。实验结果表明，BmA-skin结合的血红素b可能对其细胞毒及诱导细胞调亡的活性具有较大的贡献。用Cy3标记的BmA-skin与Hg和C8166细胞保温后，发现其进入细胞内发挥作用，这可能是其诱导细胞调亡机制之一。