蜂毒肽( 二 ) _生活百科

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蜂毒肽蜂毒肽的 N- 末端起前 20 个胺基酸残基主要是疏水的, C- 末端的 6 个胺基酸残基主要是亲水的。分子的 3 个赖氨酸和 2 个精氨酸残基使其成为强硷性肽，在中性水溶液中, 蜂毒肽作为单体是以随机的捲曲结构存在的, 而随着 pH 值以及离子强度的增高, 蜂毒肽自我交联, 形成螺旋的四聚体结构，有研究发现在不同的溶液中蜂毒肽的螺旋结构区域及螺旋间的角度是不同的。螺旋结构中前 21 个胺基酸是极性的, 位于螺旋的表面, 而非极性胺基酸在螺旋的另一面。这个两亲性(am-phiphilie)是膜结合肽和膜蛋白跨膜螺旋的特徵。所以这个特性决定蜂毒肽既可以溶于水中, 又可以与膜自然结合, 进而溶解细胞。毒理学药物机理辅致癌因素抗生素的毒性很小，由于β-内醯胺类作用于细菌的细胞壁，而人类只有细胞膜无细胞壁，故对人类的毒性较小，除能引起严重的过敏反应外，在一般用量下，其毒性不甚明显.是化疗指数最大的抗生素。但其青霉素类抗生素常见的过敏反应在各种药物中居首位，发生率最高可达5%～10%，为皮肤反应，表现皮疹、血管性水肿，最严重者为过敏性休克，多在注射后数分钟内发生，症状为呼吸困难、发绀、血压下降、昏迷、肢体强直，最后惊厥，抢救不及时可造成死亡。各种给药途径或套用各种製剂都能引起过敏性休克，但以注射用药的发生率最高。过敏反应的发生与药物剂量大小无关。对该品高度过敏者，虽极微量亦能引起休克。注入体内可致癫痫样发作。大剂量长时间注射对中枢神经系统有毒性(如引起抽搐、昏迷等)，停药或降低剂量可以恢复。蜂毒肽是迄今为止人类所知的抗炎活性最强的物质之一，其抗炎活性是氢化可的松的100倍，可以抑制20多种革兰氏阴性和阳性细菌的生长繁殖，尤其是蜂毒肽可以抗对青霉素具有耐药性的金黄色葡萄球菌。蜂毒肽还能增强磺胺类和青霉素类药物的抗菌效力，对多种真菌、病毒也具有毒性。它具有类激素样的作用，但无激素的不良反应。蜂毒肽的镇痛作用也十分显着，其对前列腺素合成酶的抑制作用是吲哚镁辛的70倍，镇痛强度为吗啡的40%，镇痛持续时间较长。实验研究证明，全蜂毒、蜂毒肽、神经毒多肽、MCD均能刺激垂体肾上腺系统使皮质激素释放增加而产生抗炎作用。蜂毒肽还能抑制白细胞转移，从而抑制了局部的炎症反应。蜂毒肽可以作用于神经系统，其对N-胆硷受体有选择性阻滞作用，使中枢神经系统的兴奋传导阻滞，并表现出中枢性菸硷型胆硷受体阻滞作用；蜂毒肽还能抑制周围神经冲动传导。用蜂毒肽代替蜂毒全毒不仅对辐射有预防作用，而且还有治疗作用。高纯度的蜂毒肽可以明显提高抗辐射效应，而且和全蜂毒比较差别非常明显。蜂毒肽对肿瘤细胞的毒性作用也引起了人们的注意。蜂毒肽具有膜活性，直接对细胞的磷脂膜起溶解作用，抑制细胞发育，对肿瘤细胞有强烈的细胞毒素作用。蜂毒肽分子量小，免疫原性低，不易产生过敏反应；因其是破坏细胞膜而导致细胞的死亡，因此它不用进入细胞，在细胞外即可显示出其破坏肿瘤细胞毒性。澳大利亚联邦科学与工业研究组织(CSIRo)DE Riven博士领导的分子生物学研究小组正在对蜂毒肽的抗癌作用进行研究，他们製造的以蜂毒肽为“弹头”的抗毒素也可对前列腺癌、膀胱癌、乳腺癌产生疗效。《中国医药报》也曾报导，蜂毒素可抑制肝癌细胞的生长、增殖，并且减少增殖细胞中和抗原附性细胞的表达，影响细胞周期的比率，为蜂毒素临床套用于抗肿瘤提供了实验依据。生物机制至今为止，对于蜂毒素的杀菌及溶血机理仍然很不确定，以往研究认为，抗细菌素类是通过穿孔模型形成膜空洞机制引起杀菌的。但深入研究发现，有些抗细菌素与细胞膜的作用方式与穿孔模型有明显不同，后来便提出了一种新的作用模式--地毯模式。目前，抗细菌素侵膜机理占主导地位的观点仍然是穿孔模型和地毯模式机理。根据蜂毒素的这种侵膜机制，赵亚华等通过实验有目的地改造了蜂毒素的胺基酸的一级结构序列以及所要表达的蜂毒素基因。儘量使蜂毒素在与细菌细脑膜相互作用时，主要採取地毯模式侵膜而引起杀菌，同时，由于带电荷数与分子构象的改变，大大降低了它与血细胞膜两亲性作用的几率，从而达到抑制溶血性的目的。改造后的蜂毒素的溶血性与标準样品的溶血活性相比，有较大幅度降低，大约降低了14.3倍。蜂毒肽发挥其众多功能的主要机理是因为蜂毒肽可以使细脑膜的透性增加，细胞内容物泄露，细胞裂解所以蜂毒肽与天然或是模型膜的作用成为蜂毒肽研究的热点。Benachir等利用钙黄绿素作为萤光标记物，系统研究了蜂毒肽诱导的膜渗漏。他们认为蜂毒肽与囊泡的结合会非常迅速，因为在蜂毒肽作用几分钟之后，内容物的流出达到最大值，并且停止；而且蜂毒肽诱导的磷脂双分子层的裂解的发生机制是“全或无”，也就是说蜂毒肽作用下，有的囊泡的内容物全部释放，而有的则保持完整，没有渗漏，这与Schwarz 等观察的一致。内容物释放的比例与蜂毒肽/脂质的摩尔比率有关，只有达到一定量的蜂毒肽才可能有内容物渗出。更为特别的是蜂毒肽可以区别出完整的和已经有物质渗出的囊泡，说明这两类脂质双分子层的性质有很大的不同。最近有很多报导认为，微粒表面的负电荷可以抑制蜂毒肽对细胞的裂解作用，Benachir等的工作表明卵磷脂双分子层表面负电荷的存在对蜂毒肽的裂解能力有抑制作用，并且与负电荷的密度成一定比例。这可能是由于静电作用吸附蜂毒肽，而不能更加深入破坏囊泡而形成渗漏。蜂毒肽可以作用多种酶及细胞蛋白，在裂解的细胞中蜂毒肽能结合或改变几种蛋白质功能。如蜂毒肽可以抑制蛋白激酶C；与钙调蛋白(calmodulin)具有高度亲极性。Fukushi-ma实验中观察到蜂毒肽抑制小鼠大脑皮质的突触膜上依赖鸟苷酸的腺苷酸环化酶活性；还发现蜂毒肽能明显刺激Gil和Gll活性，但却抑制Gs活性。动力学研究表明蜂毒肽抑制Gs活性是因为抑制GDP的释放，从而增加了鸟苷酸造成的。而激活Gi与抑制Gs很可能与抑制腺苷酸环化酶的活性有关。细胞脂酶的活性产物包括三磷酸肌醇(IP3)、甘油二酯(DG)和脂肪酸(FA)等是细胞生理活动重要的第二信使系统，而有实验表明蜂毒肽可以激活细胞脂酶，包括磷脂酶C(PLC)、磷脂酶D(PLD)、磷脂酶Az(PLAJ及甘油三酯酶等。磷脂和甘油三酯是细胞内主要的醯化酯(包含脂肪酸) 。而甘油三酯的相对含量可占细胞总脂量的5%～60% 。套用基因工程生物工程技术的发展为获得蜂毒肽提供了一条新的途径，Kindas等从处女蜂王的毒腺中提取得到了总mRNA，发现蜂毒肽mRNA含大约400个硷基对和1个短的poly A尾。Vlasak等用mRNA-DNA逆转录的方法，利用质粒pBR322构建了蜂王毒腺的cDNA文库，用蜂王毒腺总mRNA製作探针从此文库中分离得到了蜂毒肽的cDNA，再进一步将其克隆到质粒pUC18上进行DNA序列分析，由DNA的序列分析结果推测出的蜂毒肽序列与实际测得的完全相同。张青文从1991年开始提取了蜂王毒腺的RNA，用于棉铃虫卵中的转译，成功地合成了Promelittin，并对提取的mRNA成分进行了研究，结果发现总RNA在除去rRNA后就可得到高纯度的蜂毒肽mRNA 。李继周等于1997年通过mRNA-cDNA反转录的方法合成了蜂毒肽基因，用lgtll 建立了蜂毒肽的cDNA文库，并用抗体探针筛选出了附性克隆。陈仲兵等进一步将蜂毒肽cDNA克隆到大肠桿菌质粒Pucl8上，并进行了序列分析。王关林等从蜜蜂毒腺中提取总RNA，通过RT-PCR方法扩增得到了蜂毒肽前体蛋白的cDNA，再进一步通过定点诱变在蜂毒肽序列前引入了经胺裂解位点，构建了与