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)。