навіны1

Ферменты, якія дзейнічаюць на карбаксільныя эфірную сувязь у змяіным ядзе

Змяіны яд змяшчае ферменты, якія гідралізуюць карбаксільныя эфірныя сувязі.Субстратамі для гідролізу з'яўляюцца фасфаліпіды, ацэтылхалін і араматычны ацэтат.Гэтыя ферменты ўключаюць у сябе тры выгляду: фасфаліпаза, ацетилхолинэстераза і араматычная эстераза.Аргінінэстэраза змяінага яду таксама можа гідролізаваць сінтэтычны аргінін або лізін, але ў прыродзе яна гідролізуе ў асноўным бялковыя пептыдныя сувязі, таму належыць да пратэаз.Разгледжаныя тут ферменты дзейнічаюць толькі на эфірныя субстраты і не могуць дзейнічаць ні на якую пептыдную сувязь.Сярод гэтых ферментаў больш важныя і цалкам вывучаныя біялагічныя функцыі ацэтылхалінэстэразы і фасфаліпазы.Некаторыя змяіныя яды валодаюць моцнай актыўнасцю араматычнай эстэразы, якая можа гідралізаваць этылавы эфір п-нітрафеніла, а- або ацэтат нафталіну і этылавы эфір індолу.Пакуль невядома, ці выклікае гэтая актыўнасць незалежны фермент або вядомы пабочны эфект карбаксілэстэразы, не кажучы ўжо пра яе біялагічнае значэнне.Пры рэакцыі яду Agkistrodon halys Japonicus з п-нітрафенілавым этылавым эфірам і індол-этылавым эфірам гідралізат п-нітрафенолу і індол-фенолу не выяўлена;Наадварот, калі гэтыя эфіры рэагуюць са змяіным ядам падвіда кобры Чжоушань і змяіным ядам Bungarus multicinctus, яны хутка гідралізуюцца.Вядома, што гэтыя яды кобры валодаюць моцнай холинэстеразной актыўнасцю, якая можа быць адказнай за гідроліз вышэйзгаданых субстратаў.Фактычна, Маклін і інш.(1971) паведамілі, што многія змяіныя яды, якія адносяцца да сямейства Cobra, могуць гідралізаваць этылавы эфір індолу, этылавы эфір нафталіну і бутылавага эфіру нафталіну.Гэтыя змяіныя яды паходзяць ад: кобры, чорнай шыі кобры, чорнагубай кобры, залатой кобры, егіпецкай кобры, каралеўскай кобры, залатой кобры мамбы, чорнай мамбы і белагубай мамбы (D. aw усё яшчэ ведае ўсходнюю ромбалічную грымучую змяю

Змяіны яд можа гідралізаваць этылавы эфір пазначаў індола, які з'яўляецца субстратам для вызначэння актыўнасці холинэстеразы ў сыроватцы крыві, але гэты змяіны яд не праяўляе холинэстеразной актыўнасці.Гэта паказвае, што ў ядзе кобры ёсць невядомая эстэраза, якая адрозніваецца ад халінэстэразы.Каб зразумець прыроду гэтага фермента, неабходныя дадатковыя працы па падзелу.

1、 фасфаліпаза А2

(I) Агляд

Фасфаліпаза - гэта фермент, які можа гідралізаваць гліцэрылфасфат.У прыродзе існуе 5 відаў фасфаліпазы, а менавіта фасфаліпаза А2 і фасфаліпаза

A. , фасфаліпаза B, фасфаліпаза C і фасфаліпаза D. Яд змяі ў асноўным утрымлівае фасфаліпазу A2 (PLA2), некаторыя змяіныя яды ўтрымліваюць фасфаліпазу B, а іншыя фасфаліпазы ў асноўным сустракаюцца ў тканінах і бактэрыях жывёл.Малюнак 3-11-4 паказвае сайт дзеяння гэтых фасфаліпаз на гідроліз субстрата.

Сярод фасфаліпаз больш вывучана PLA2.Магчыма, гэта найбольш вывучаны фермент змяінага яду.Яго субстратам з'яўляецца сложноэфирная сувязь на другім становішчы Sn-3-гліцэрафасфату.Гэты фермент шырока сустракаецца ў змяіным ядзе, ядзе пчол, ядзе скарпіёна і тканінах жывёл, а PLA2 змяшчаецца ў вялікай колькасці ў змяіных ядах чатырох сямействаў.Паколькі гэты фермент разбурае эрытрацыты і выклікае гемолізу, яго таксама называюць «гемолизином».Некаторыя людзі таксама называюць гемалітычная лецытыназа PLA2.

Ludeeke першым выявіў, што змяіны яд можа вырабляць гемалітычнае злучэнне, уздзейнічаючы на ​​лецыцін праз ферменты.Пазней Delezenne і соавт.даказаў, што пры дзеянні яду кобры на конскую сыроватку або жаўток утвараецца гемолітіческое рэчыва.Цяпер вядома, што PLA2 можа непасрэдна ўздзейнічаць на фасфаліпіды мембраны эрытрацытаў, разбураючы структуру мембраны эрытрацытаў і выклікаючы прамы гемолізу;Ён таксама можа ўздзейнічаць на сыроватку або дададзены лецыцін для атрымання гемалітычная лецыціну, які дзейнічае на чырвоныя крывяныя цельцы, выклікаючы непрамы гемолізу.Хоць PLA2 змяшчаецца ў багацці ў чатырох сямействах змяіных ядаў, утрыманне ферментаў у розных змяіных ядах трохі адрозніваецца.Грымучая змяя (C

Змяіны яд паказаў толькі слабую актыўнасць PLA2.Табліца 3-11-11 ілюструе параўнанне актыўнасці PLA2 10 асноўных ядаў атрутных змей у Кітаі.

Табліца 3-11-11 Параўнанне актыўнасці фасфаліпазы VIII 10 змяіных ядаў у Кітаі

Змяіная атрута

Вылучэнне тлушчу

Аліфатычная кіслата,

кьюмоль/мг)

Гемалітычная актыўнасць CHU50/^ г * мл)

Змяіная атрута

Вызваленне тоўстых кіслот

(^раол/мг)

Гемалітычная актыўнасць "(HU50/фут * 1111)

Наяная атра

9. 62

адзінаццаць

Мікрацэфалавы афіс

пяць кропка адзін нуль

каліспалас

8. 68

дзве тысячы восемсот

gracilis

V, востры

7. 56

* * #

Афіяфаг Ханна

тры кропка восем два

сто сорак

Bnugarus fasctatus

7,56

дзвесце восемдзесят

B. multicinctus

адзін цэлых дзевяць шэсць

дзвесце восемдзесят

Гадзюка і Расэлі

сем кропка нуль тры

Т, мукроскваматус

адзін цэлых восем пяць

Сіяменсіс

T. stejnegeri

0, 97

(2) Падзел і ачышчэнне

Змест PLA2 у змяіным ядзе вялікае, і ён устойлівы да награвання, кіслаты, шчолачы і дэнатуратаў, так што яго лёгка ачысціць і аддзяліць PLA2.Агульны метад заключаецца ў тым, каб спачатку правесці гель-фільтрацыю сырога яду, затым правесці іонаабменную храматаграфію, і наступны этап можна паўтарыць.Варта адзначыць, што сублімацыйная сушка PLA2 пасля іонаабменнай храматаграфіі не павінна выклікаць агрэгацыі, таму што працэс сублімацыі часта павялічвае іённую сілу ў сістэме, што з'яўляецца важным фактарам, які выклікае агрэгацыю PLA2.У дадатак да прыведзеных вышэй агульных метадаў таксама былі прыняты наступныя метады: ① Wells et al.② Аналаг субстрата PLA2 выкарыстоўваўся ў якасці ліганда для афіннай храматаграфіі.Гэты ліганд можа звязвацца з PLA2 у змяіным ядзе з Ca2+.ЭДТА ў асноўным выкарыстоўваецца ў якасці элюента.Пасля выдалення Ca2+ сродство паміж PLA2 і лігандам памяншаецца, і яго можна аддзяліць ад ліганда.Іншыя выкарыстоўваюць у якасці элюента 30% арганічны раствор або 6моль/л мачавіны.③ Гідрафобная храматаграфія была праведзена з PheiiylSephar0SeCL-4B для выдалення слядоў PLA2 у кардыятаксіне.④ Антыцелы супраць PLA2 выкарыстоўваліся ў якасці ліганда для правядзення афіннай храматаграфіі на PLA2.

Да гэтага часу ачышчана вялікая колькасць змяінага яду PLAZ.Ту і інш.(1977) пералічваў PLA2, ачышчаны ад змяінага яду да 1975 года. У апошнія гады кожны год з'яўляецца вялікая колькасць артыкулаў аб аддзяленні і ачыстцы PLA2.Тут мы сканцэнтраваны на падзеле і ачыстцы PLA кітайскімі навукоўцамі.

Чэнь Юаньцун і інш.(1981) аддзялілі тры віды PLA2 ад яду Agkistrodon halys Pallas у правінцыі Чжэцзян, якія можна падзяліць на кіслыя, нейтральныя і шчолачныя PLA2 у адпаведнасці з іх ізаэлектрычнымі кропкамі.Па сваёй таксічнасці нейтральны PLA2 больш таксічны, які быў ідэнтыфікаваны як пресінаптіческій нейротоксин Agkistrodotoxin.Шчолачны PLA2 менш таксічны, а кіслы PLA2 амаль не таксічны.У Сянфу і інш.(1984) параўналі характарыстыкі трох PLA2, уключаючы малекулярную масу, амінакіслотны склад, N-канец, ізаэлектрычную кропку, тэрмічную стабільнасць, актыўнасць ферментаў, таксічнасць і гемалітычная актыўнасць.Вынікі паказалі, што яны мелі падобную малекулярную масу і тэрмічную стабільнасць, але мелі значныя адрозненні ў іншых аспектах.З пункту гледжання актыўнасці ферментаў, актыўнасць кіслотных ферментаў была вышэй, чым актыўнасць шчолачных ферментаў;Гемалітычная дзеянне шчолачнага фермента на эрытрацыты пацукоў было самым моцным, за ім ішоў нейтральны фермент, а кіслотны фермент практычна не гемолизировался.Такім чынам, мяркуецца, што гемалітычная эфект PLAZ звязаны з зарадам малекулы PLA2.Чжан Цзінкан і інш.(1981) атрымалі крышталі Agkistrodotoxin.Ту Гуанлян і інш.(1983) паведамілі, што таксічны PLA з ізаэлектрычнай кропкай 7,6 быў вылучаны і ачышчаны з яду Vipera rotundus з Фуцзянь, і яго фізічныя і хімічныя ўласцівасці, амінакіслотны склад і паслядоўнасць 22 амінакіслотных астаткаў у N -тэрмінал былі вызначаны.Лі Юешэн і інш.(1985) вылучылі і ачысцілі іншы PLA2 з яду Viper rotundus у Фуцзяні.Субадзінка PLA2 * роўная 13 800, ізаэлектрычная кропка роўная 10,4, а ўдзельная актыўнасць роўная 35/xnioI/miri mg。 З лецыцінам у якасці субстрата аптымальны pH фермента складае 8,0, а аптымальная тэмпература складае 65 °C. LD5 ўводзяць мышам нутравенна.Яна складае 0,5 ± 0,12 мг/кг.Гэты фермент валодае відавочным антикоагулянтным і гемалітычная дзеяннем.Таксічная малекула PLA2 складаецца з 123 астаткаў 18 відаў амінакіслот.Малекула багатая цыстэінам (14), аспарагінавай кіслатой (14) і гліцынам (12), але змяшчае толькі адзін метыёнін, а яго N-канец - гэта астатак серыну.У параўнанні з PLA2, вылучаным Tuguang, малекулярная маса і колькасць амінакіслотных астаткаў двух ізаферментаў вельмі падобныя, і амінакіслотны склад таксама вельмі падобны, але колькасць аспарагінавай кіслаты і астаткаў праліну некалькі адрозніваецца.Яд змяі каралеўскай кобры Гуансі змяшчае багаты PLA2.Шу Юян і інш.(1989) вылучылі з яду PLA2, удзельная актыўнасць якога ў 3,6 разы перавышае зыходны яд, малекулярная маса 13000, склад з 122 амінакіслотных астаткаў, изоэлектрическая кропка 8,9 і добрая тэрмічная стабільнасць.З дапамогай электроннага мікраскопа назіраецца ўплыў асноўнага PLA2 на эрытрацыты, відаць, што ён аказвае відавочнае ўздзеянне на мембрану эрытрацытаў чалавека, але не аказвае відавочнага ўздзеяння на эрытрацыты казы.Гэты PLA2 мае відавочны эфект запаволення хуткасці электрафарэзу эрытрацытаў у людзей, коз, трусоў і марскіх свінак.Чэнь і інш.Гэты фермент можа інгібіраваць агрэгацыю трамбацытаў, выкліканую АДФ, калагенам і арахидоновой кіслатой натрыю.Калі канцэнтрацыя PLA2 складае 10/хг/мл~100 мкг/мл, агрэгацыя трамбацытаў цалкам інгібіруецца.Калі ў якасці матэрыялаў выкарыстоўваліся прамытыя трамбацыты, PLA2 не мог інгібіраваць агрэгацыю ў канцэнтрацыі 20 мг/мл.Аспірын з'яўляецца інгібітарам циклооксигеназы, які можа інгібіраваць дзеянне PLA2 на трамбацыты.PLA2 можа інгібіраваць агрэгацыю трамбацытаў шляхам гідралізу арахидоновой кіслаты для сінтэзу тромбоксана A2.Канфармацыя раствора PLA2, вырабленага ядам Agkistrodon halys Pallas у правінцыі Чжэцзян, вывучалася з дапамогай кругавога дыхраізму, флуарэсцэнцыі і паглынання УФ.Эксперыментальныя вынікі паказалі, што канфармацыя асноўнага ланцуга гэтага фермента была падобная да канфармацыі таго ж віду фермента з іншых відаў і родаў, кафармацыя шкілета мела добрую тэрмаўстойлівасць, а структурныя змены ў кіслотным асяроддзі былі зварачальнымі.Спалучэнне актыватара Ca2+ і фермента не ўплывае на асяроддзе рэшткаў трыптафану, у той час як інгібітар Zn2+ робіць наадварот.Спосаб, якім значэнне pH раствора ўплывае на актыўнасць фермента, адрозніваецца ад вышэйзгаданых рэагентаў.

У працэсе ачысткі змяінага яду PLA2 відавочным з'явай з'яўляецца тое, што змяіны яд змяшчае два ці больш піка вылучэння PLA2.Гэта з'ява можна растлумачыць наступным чынам: ① з-за існавання изоферментов;② Адзін від PLA2 палімерызуецца ў розныя сумесі PLA2 з рознай малекулярнай масай, большасць з якіх знаходзіцца ў дыяпазоне ад 9 000 да 40 000;③ Спалучэнне PLA2 і іншых кампанентаў змяінага яду ўскладняе PLA2;④ Паколькі амідная сувязь у PLA2 гідралізуецца, зарад змяняецца.① І ② з'яўляюцца агульнымі, толькі за некалькімі выключэннямі, такімі як PLA2 у змяіным ядзе CrWa/w

Ёсць дзве сітуацыі: ① і ②.Трэцяя ўмова была знойдзена ў PLA2 у ядзе наступных змей: Oxyranus scutellatus, Parademansia microlepidota, Bothrops a ^>er, палестынская гадзюка, пясчаная гадзюка і жудасная грымучая змяя km.

У выніку выпадку ④ хуткасць міграцыі PLA2 змяняецца падчас электрафарэзу, але амінакіслотны склад не змяняецца.Пептыды могуць быць разбіты шляхам гідролізу, але звычайна яны ўсё яшчэ звязаны паміж сабой дысульфіднымі сувязямі.Яд грымучай змеі змяшчае дзве формы PLA2, якія называюцца PLA2 тыпу a і тыпу p адпаведна.Розніца паміж гэтымі двума тыпамі PLA2 толькі ў адной амінакіслаце, гэта значыць глютамін ў адной малекуле PLA2 замяняецца глутамінавай кіслатой у іншай малекуле PLA2.Хоць дакладная прычына гэтай розніцы не ясная, звычайна лічыцца, што яна звязана з дэзамінаваннем PLA2.Калі PLA2 у ядзе палестынскай гадзюкі захоўваць у цяпле разам з сырой атрутай, канцавых груп у малекулах яго ферментаў стане больш, чым раней.З C PLA2, вылучаны са змяінага яду, мае два розныя N-канцавыя канчаткі, і яго малекулярная маса роўная 30000. Гэта з'ява можа быць выклікана асіметрычным дымерам PLA2, які падобны да сіметрычнага дымера, утворанага PLA2 у ядзе ўсходняй дыяментавай грымучай змеі. і заходняя брыльянтавая грымучая змяя.Азіяцкая кобра складаецца з мноства падвідаў, некаторыя з якіх не вельмі дакладна класіфікуюцца.Напрыклад, цяпер прызнаны тое, што раней называлася вонкавакаспійскім падвідам Cobra

Яе варта аднесці да вонкавакаспійскай кобры.Паколькі існуе шмат падвідаў і яны змешваюцца, склад змяінага яду моцна адрозніваецца з-за розных крыніц, і ўтрыманне изоферментов PLA2 таксама высокае.Напрыклад, яд кобры

Як мінімум 9 відаў изоферментов PLA2 відаў r ^ ll былі знойдзены ў, а 7 відаў изоферментов PLA2 былі знойдзены ў ядзе падвіда кобры каспійскай.Дуркін і інш.(1981) вывучалі ўтрыманне PLA2 і колькасць изоферментов ў розных ядах змей, у тым ліку ў 18 ядах кобры, 3 ядах мамбы, 5 ядах гадзюкі, 16 ядах грымучай змеі і 3 ядах марскіх змей.У цэлым актыўнасць PLA2 яду кобры высокая, з вялікай колькасцю ізацымаў.Актыўнасць PLA2 і изоферменты яду гадзюкі сярэднія.Актыўнасць PLA2 яду мамбы і яду грымучай змеі вельмі нізкая або адсутнічае.Актыўнасць PLA2 яду марской змеі таксама нізкая.

У апошнія гады не паведамлялася, што PLA2 у змяіным ядзе існуе ў форме актыўнага дымера, напрыклад, у грымучай змяі ромбафоры (C. змяіны яд змяшчае PLA2 тыпу a і тыпу P, абодва з якіх складаюцца з дзвюх ідэнтычных субадзінак , і мае толькі дымераза

актыўнасць.Шэн і інш.таксама выказаў здагадку, што толькі дымер PLA2 змяінага яду з'яўляецца актыўнай формай фермента.Даследаванне прасторавай структуры таксама даказвае, што PLA2 заходняй алмазнай грымучай змяі існуе ў выглядзе дымера.Рыбаядныя злучэнне

Ёсць два розных PLA ^ Ei і E2 змяінага яду, у якіх 仏 існуе ў форме дымера, дымер актыўны, а яго дысацыяваны манамер неактыўны.Лу Інхуа і інш.(1980) дадаткова вывучылі фізічныя і хімічныя ўласцівасці і кінэтыку рэакцый E. Jayanthi і соавт.(1989) вылучылі асноўны PLA2 (VRVPL-V) з яду гадзюкі.Малекулярная маса манамера PLA2 складае 10000, які валодае смяротным, антыкаагулянтным і ацёкавым дзеяннем.Фермент можа палімерызаваць палімеры з рознай малекулярнай масай пры ўмове PH 4,8, а ступень полімерызацыі і малекулярная маса палімераў павялічваюцца з павышэннем тэмпературы.Малекулярная маса палімера, які ўтвараецца пры 96 ° C, складае 53 100, а актыўнасць PLA2 гэтага палімера павялічваецца ўдвая


Час публікацыі: 18 лістапада 2022 г