质谱技术在神经多肽酶结构与功能研究中的应用

分子神经科学是本世纪生命科学中最有挑战性和前瞻性学科之一。信号传导与催化多肽的神经多肽酶有着密切的联系。本文以海兔等软体动物为素材,综述近年来采用质谱和高效液相色谱技术研究中枢神经系统多肽酶结构与功能的进展。     

基质辅助激光解吸/电离质谱法研究海兔卵多肽内切酶组成、结构与功能

选择DEAE-52纤维素和Sephadex G-150为分离介质,采用柱层析法分离纯化海兔卵多肽酶(En-dopeptidease of Aplysiaegg,AEE)。选用十二烷基磺酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS-PAGE)法测定AEE纯度和亚基分子量(约39kDa)。基质辅助激光解吸/电离(MALDI-TOF)质谱技术测定AEE由单类型亚基(M)组成,其m/z比值分别为12738.17、18108.79和38221.42,即分子式为[M3 ]、[M2 ]和[M ]。其中AEE分子量为38221.42Da(称为AEE39),是一种含金属锌的多肽酶。以胰岛素(INS)为探针,研究AEE39酶切INS能力,其酶切产物m/z比值为1449.51、2085.84、4080.41和4165.42。自行设计INS序列分析软件,鉴定AEE39酶切INS的位点,发现易酶切位点是Leu-X(氨基酸残基),其次是Glu-X,部分Phen-X、Asn-X和Ser-X结构也可以发生酶切。通过INS和海兔吸引素的分子结构比对后,指出海兔卵中的AEE39主要功能之一是负责酶切海兔吸引素,起着海兔之间信息交往、召唤、识别和交配的重要作用。AEE39具有酶切酸性多肽(acidic pep-tide,AP)中Leu-Leu的能力,属于一种广谱性多肽内切酶。