抗痛蝎毒素多肽的重組表達(dá)研究

冉秋行，劉 霞，楊清湖，白占濤

(延安大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院/多肽資源藥物研究中心；陜西省區(qū)域生物資源保育與利用工程技術(shù)研究中心，陜西延安716000)

抗痛蝎毒素多肽的重組表達(dá)研究

冉秋行，劉 霞，楊清湖，白占濤*

(延安大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院/多肽資源藥物研究中心；陜西省區(qū)域生物資源保育與利用工程技術(shù)研究中心，陜西延安716000)

蝎毒素多肽作用于眾多細(xì)胞膜離子通道，調(diào)控通道動(dòng)力學(xué)特性。顯具抗痛活性的蝎毒素多肽呈現(xiàn)較高的學(xué)術(shù)研究?jī)r(jià)值和醫(yī)藥應(yīng)用前景。序列比對(duì)分析發(fā)現(xiàn)，抗痛蝎毒素多肽具較高保守型，序列同源性達(dá)45%，均具8個(gè)半胱氨酸殘基，且其位置相對(duì)保守，這可能與抗痛功能有關(guān)。天然蝎毒素蛋白的獲得、結(jié)構(gòu)與功能研究受限，而高純度、高活性重組毒素多肽是一條有效解決途徑。本文綜述抗痛蝎毒素多肽的重組表達(dá)，藉此推進(jìn)其結(jié)構(gòu)與功能相關(guān)性的理解。

蝎毒素多肽；抗痛；序列比對(duì)；重組表達(dá)

蝎子作為五毒之一，在地球上分布廣泛，蝎毒素的多態(tài)性致使功能的多樣性，是各國(guó)科學(xué)家研究的焦點(diǎn)。蝎蜇誘發(fā)的高死亡率已引起醫(yī)學(xué)界高度關(guān)注，已然成為威脅人類健康重要問(wèn)題。傳統(tǒng)中醫(yī)使用全蝎治療關(guān)節(jié)炎、風(fēng)濕痛等病癥，這種致痛與抗痛的矛盾統(tǒng)一體具極高的學(xué)術(shù)和應(yīng)用價(jià)值。蝎毒素多肽是一類生物活性物質(zhì)，由28-76個(gè)氨基酸殘基組成，根據(jù)其肽鏈的長(zhǎng)短，可分為蝎長(zhǎng)肽鏈毒素和蝎短肽毒素[1]。根據(jù)其作用的細(xì)胞膜離子通道的不同可分為Na+通道毒素、K+通道毒素、Cl-通道毒素和Ca2+通道毒素[2，3]。此外，根據(jù)蝎毒素疼痛效應(yīng)的不同又可分為致痛蝎毒素和抗痛蝎毒素。現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)蝎毒多肽具有抗腫瘤、中樞鎮(zhèn)痛、抗血栓以及抗蟲(chóng)作用，其作用機(jī)理一直是生物醫(yī)學(xué)研究熱點(diǎn)。

本文對(duì)抗痛蝎毒素多肽進(jìn)行序列比對(duì)分析，并總結(jié)相關(guān)抗痛蝎毒素多肽重組表達(dá)體系，旨在為體外獲得高質(zhì)量抗痛蝎毒素多肽，為進(jìn)一步闡明抗痛蝎毒素多肽作用機(jī)理奠定基礎(chǔ)。

1 抗痛蝎毒素多肽及序列分析比對(duì)

抗痛蝎毒素-β蝎毒素靶向結(jié)合在電壓門(mén)控鈉通道第四個(gè)位點(diǎn)上，其通過(guò)電壓傳感器俘獲機(jī)制特異性調(diào)節(jié)電壓依賴性鈉通道激活，使鈉電流向復(fù)極化方向移動(dòng)，這可能是其鎮(zhèn)痛機(jī)理[4]。研究發(fā)現(xiàn)BmK IT2、BmK IT-AP、BmK I1、BmK I4、BmK I6 、BmK dITAP3 、BmK AS、BmK AS-1、BmK Ang P1、BmK AGAP、BmK Ang M1、BmKAGP-SYPU1、BmK-YA、BmK9等多種蝎毒素多肽均具鎮(zhèn)痛效應(yīng)[5，6]。如，BmK IT2可顯著抑制福爾馬林和角叉菜膠等炎癥致痛效應(yīng)[7]，同時(shí)，發(fā)現(xiàn)BmK IT2作用于鈉通道，易化鈉通道的穩(wěn)態(tài)激活，使鈉通道穩(wěn)態(tài)失活曲線向超極化方向移動(dòng)[8]，失活鈉通道增加可能是其鎮(zhèn)痛機(jī)制。Cao等報(bào)道BmKAngM1具鎮(zhèn)痛活性，其機(jī)制可能是通過(guò)抑制電壓依賴Na+電流和延遲電壓依賴內(nèi)向整流K+電流[9]。生理狀態(tài)下BmKAS和BmKAS-1可顯著抑制大鼠熱痛覺(jué)過(guò)敏，炎癥狀態(tài)下這種抑制則更為明顯。同時(shí)電生理記錄發(fā)現(xiàn)BmKAS和BmKAS-1可顯著抑制TTX-R和TTX-S鈉電流[8，10]，這可能是其抗痛覺(jué)過(guò)敏原因所在。研究發(fā)現(xiàn)BmK AGAP-SYPU2是一種類α型蝎毒素，有類似嗎啡藥鎮(zhèn)痛活性[11]。BmK-YA屬酰胺類化合物，含有一段腦啡肽類似序列，腦啡肽具有鎮(zhèn)痛功效，BmK-YA可以激活哺乳動(dòng)物阿片受體，為研究G-蛋白偶聯(lián)受體提供依據(jù)[12]。東亞鉗蝎毒素BmK9，定點(diǎn)誘變54位絲氨酸或替換此位氨基酸，發(fā)現(xiàn)該多肽抗痛活性喪失，表明54位絲氨酸在BmK9毒素抗痛活性中扮演重要角色，可能是通過(guò)側(cè)鏈氫鍵起作用的[13]。

抗痛蝎毒素多肽氨基酸殘基數(shù)目差異較大。氨基酸序列比對(duì)發(fā)現(xiàn)，這些毒素多肽間同源性較高。對(duì)BmKAS、BmKAS、BmKAGAP-SYPU1、BmKAGAP-SYPU2、BmK9、BmK-TX11P、BmK-TX10P、BmαTX14等抗痛毒素做蛋白序列分析，發(fā)現(xiàn)其同源一致性達(dá)45%，同源序列位置相對(duì)保守，主要集中在碳端，且均具8個(gè)半胱氨酸殘基，這極有可能跟它們的抗痛功能有關(guān)(圖1)。α毒素序列略長(zhǎng)于β毒素，α型作用于哺乳動(dòng)物，我們稱之為哺乳類抗痛蝎毒素，而β型作用于昆蟲(chóng)，稱之為昆蟲(chóng)抗痛蝎毒素。對(duì)哺乳類抗痛蝎毒素BmK9、BmK-TX11P、BmK-TX10P、BmαTX14、BmKαIV、BmKAGAP等進(jìn)行序列比對(duì)，發(fā)現(xiàn)它們的5’端氨基酸序列一致性很高，并且哺乳類抗痛毒素多肽含酸性氨基酸(如天冬氨酸，谷氨酸)的數(shù)目較昆蟲(chóng)類抗痛毒素的多。而堿性氨基酸所含數(shù)目哺乳類與昆蟲(chóng)類大體無(wú)異，并且在相同氨基酸位置上哺乳類抗痛毒素多為精氨酸，而昆蟲(chóng)類抗痛毒素多是賴氨酸。這些抗痛類毒素都有一個(gè)顯著特征，在它們相同位置上都存在半胱氨酸，甘氨酸和脯氨酸。

昆蟲(chóng)抗痛毒素BmKAS、BmKAS、BmKASs、AaHIT4、BmK-IT2、BmK-ITa、BmK-ITb、LqhIT2、BmKI1、BmKI4、BmKAngP1、BmKAngM1序列較哺乳類的長(zhǎng)，脯氨酸多存在于昆蟲(chóng)抗痛毒素較哺乳動(dòng)物序列長(zhǎng)出來(lái)的部分，這種分布可能在維持它們的結(jié)構(gòu)和抗痛功能上極為關(guān)鍵。BmKAGAP-SYPU1、BmKAGAP-SYPU2較BmKAGAP5’端氨基酸數(shù)目少，但是它們的抗痛效應(yīng)卻是相同，這給我們提示利用許多技術(shù)像定點(diǎn)突變、化學(xué)修飾、分子免疫來(lái)研究活性中心、受體綁定位點(diǎn)和作用位點(diǎn)。

此外，我們對(duì)東亞鉗蝎抗癲癇類毒素多肽anti-epilepsy peptide1、anti-epilepsy peptide2、anti-epilepsy peptide3序列比對(duì)，發(fā)現(xiàn)序列一致性達(dá)87.57%。初級(jí)結(jié)構(gòu)的高度保守性，提示功能區(qū)域、作用位點(diǎn)也可能存在某種相似性，這有助于我們進(jìn)一步探明這一類毒素多肽功能位點(diǎn)，為臨床治療提供新策略。至今所知的抗痛多肽都屬于長(zhǎng)鏈蝎神經(jīng)毒素，均不同程度影響細(xì)胞膜通道，是潛在的膜離子通道靶向工具，且很多抗痛類毒素均特異作用于昆蟲(chóng)，對(duì)哺乳動(dòng)物無(wú)毒，蝎毒高選擇性使得其在未來(lái)藥物研發(fā)方面具巨大潛力。

圖1 部分抗痛蝎毒素序列比對(duì)

2 抗痛蝎毒素多肽重組表達(dá)體系

研究各種不同的蝎毒素多肽結(jié)構(gòu)功能對(duì)于未來(lái)生命醫(yī)學(xué)及農(nóng)業(yè)方面均具重要意義，但天然蝎毒素稀缺，價(jià)格昂貴。因此，從cDNA文庫(kù)中篩選相關(guān)毒素多肽基因，體外重組表達(dá)蝎毒素蛋白，是充分利用毒素多肽資源，解析膜通道結(jié)構(gòu)與功能分子特征的重要途徑。目前已有的建立cDNA文庫(kù)的蝎子種類有：Androctonus australis Hector(AaH),Buthus judaicus (Bj),Leiurus quinquestriatus Hebraeus(Lqh),Centruroides noxius(Cn),Tityus serrulatus(Ts),Buthus martensi Karsch(BmK)等。常見(jiàn)體外重組表達(dá)體系有原核細(xì)胞表達(dá)體系、真核表達(dá)體系，這為蝎毒素多肽的外源重組表達(dá)奠定了一定的理論及實(shí)踐基礎(chǔ)。

2.1 蝎毒素多肽的原核細(xì)胞表達(dá)體系

重組蝎毒素基因在原核細(xì)胞中的表達(dá)主要基于大腸桿菌原核表達(dá)體系，分為非融合表達(dá)和融合表達(dá)。在大腸桿菌BL21(DE3)中，IPTG誘導(dǎo)pExsecI-rBmKCTα原核表達(dá)質(zhì)粒表達(dá)，獲得的可溶性目的蛋白的表達(dá)量占全菌總蛋白的19.94%，并具有良好的反應(yīng)原性[12]。另有，使用質(zhì)粒pExSecI，并給外源BmK Mm2基因N端融合進(jìn)IgG抗體，外源表達(dá)純化得到的BmK Mm2毒素蛋白，具生物活性并可作用于小鼠膠質(zhì)瘤細(xì)胞[14，15]。東亞鉗蝎BmKαIV是一種類α神經(jīng)毒素，與BmK AS、BmK-IT2、BmKabT均作用于rNav1.2通道，調(diào)控Na+電流，以pET-28a為載體，實(shí)現(xiàn)了BmKαIV在BL21(DE3)中的可溶性表達(dá)[16]。此外，將長(zhǎng)鏈鉀通道毒素BmTXKβ cDNA序列插入pGEX-5x-1載體，轉(zhuǎn)入大腸桿菌BL21(DE3)中，誘導(dǎo)表達(dá)，獲得重組BmTXKβ蛋白約1 mg/L[17]。東亞鉗蝎抗痛毒素BmKAS在大腸桿菌中異源表達(dá)，金屬螯合住層析，表達(dá)量可達(dá)4.2 mg/L，且可顯著抑制福爾馬林引起小鼠雙向自發(fā)痛[18-20]。也有人采用泛素降解標(biāo)簽在大腸桿菌中實(shí)現(xiàn)了重組東亞鉗蝎鎮(zhèn)痛抗腫瘤肽(rAGAP)融合表達(dá)，并進(jìn)一步證明rAGAP具有明顯抗痛效應(yīng)[21]。此外，亦有研究證明rAGAP可以通過(guò)干擾p-AKT、NF-κB、BCL-2和MAPK信號(hào)通路及細(xì)胞周期抑制人類膠質(zhì)瘤細(xì)胞SHG-44增殖與分化[22]。

2.2 蝎毒素多肽的真核表達(dá)體系

2.2.1 酵母表達(dá)系統(tǒng)

酵母作為真核表達(dá)系統(tǒng)比大腸桿菌具有更加完備的基因表達(dá)調(diào)控機(jī)制，尤其是釀酒酵母，安全性高，因此得到廣泛研究和應(yīng)用。東亞鉗蝎哺乳動(dòng)物神經(jīng)毒素BmKM1在釀酒酵母中成功表達(dá)，表達(dá)水平達(dá)到5 mg/L培養(yǎng)液。研究者利用畢赤酵母密碼子的偏愛(ài)性對(duì)BmKM1基因簡(jiǎn)并優(yōu)化，克隆到pPIC9K載體中，甲醇誘導(dǎo)表達(dá)，使蝎毒鎮(zhèn)痛活性肽基因BmKAngM1在畢赤酵母中高效表達(dá)[23]，使得采用真核表達(dá)有活性的蝎毒素蛋白極具操作性和預(yù)見(jiàn)性。另，將東亞鉗蝎神經(jīng)性毒素BmɑTX14構(gòu)建到pPIC9K質(zhì)粒，在畢赤酵母GS115中誘導(dǎo)表達(dá)，分離純化，得到的毒素蛋白用膜片鉗技術(shù)檢測(cè)其電生理活性，結(jié)果顯示重組BmaTX14作用下鈉通道被一定程度激活[24]。

2.2.2 昆蟲(chóng)表達(dá)系統(tǒng)

昆蟲(chóng)桿狀病毒表達(dá)系統(tǒng)所表達(dá)的蛋白具有正確的糖基化修飾和生物學(xué)功能。桿狀病毒表達(dá)系統(tǒng)利用存在于高等真核細(xì)胞中的多種蛋白質(zhì)修飾、加工和轉(zhuǎn)運(yùn)體系，超量表達(dá)可溶性重組蛋白，桿狀病毒基因組較大(130 kb)，可以容納較大的外源DNA片段，對(duì)脊椎動(dòng)物沒(méi)有感染性。目前已經(jīng)部分用桿狀病毒表達(dá)的蝎毒蛋白有AaIT、AaHIT、LqhaIT、LqhIT1和LqhIT2等[25，26]。苜蓿銀紋夜蛾多核型多角體病毒(AcMNPV)介導(dǎo)的重組桿狀病毒表達(dá)興奮性昆蟲(chóng)毒素BmKIT可以促進(jìn)Sf9細(xì)胞凋亡，增強(qiáng)AcMNPV殺蟲(chóng)效應(yīng)[27]。

2.2.3 哺乳動(dòng)物細(xì)胞表達(dá)系統(tǒng)

哺乳動(dòng)物細(xì)胞作為表達(dá)單抗及重組蛋白具優(yōu)越性[28]。Dee等在鼠成纖維細(xì)胞NIH/3T3中表達(dá)了編碼昆蟲(chóng)特異性蝎神經(jīng)毒素AaIT的合成基因，在人白細(xì)胞介素-2信號(hào)肽的引導(dǎo)下得到分泌的毒素蛋白，該毒素蛋白對(duì)黃熱蚊的幼蟲(chóng)具有毒性，而對(duì)鼠無(wú)毒[29]。

3 展望

蝎毒素多肽是解析蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)和功能關(guān)系的分子工具，在藥理、病理、新型藥物和殺蟲(chóng)劑等方面，展示出巨大的潛力和前景。天然蝎毒素蛋白分離純化獲得、僅限于結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的短肽鏈的化學(xué)合成，技術(shù)困難，成本昂貴，嚴(yán)重限制其空間及功能結(jié)構(gòu)域的解析。重組蝎毒素基因的表達(dá)，可以較容易獲得高純度的蝎毒素蛋白以便進(jìn)行研究和應(yīng)用。因此，不斷的優(yōu)化蝎毒素基因外源表達(dá)條件，以期獲得高活性表達(dá)產(chǎn)物，將為進(jìn)一步研究其靶通道的藥理毒理學(xué)機(jī)制提供良好基礎(chǔ)。原核表達(dá)系統(tǒng)，缺乏轉(zhuǎn)錄后加工機(jī)制，表達(dá)真核蛋白容易形成不溶性包涵體，需變復(fù)性處理。選擇合適的載體和宿主菌組合可提高目的蛋白可溶性部分比例及活性，可以與自身溶解性高的多肽序列融合表達(dá)，與催化二硫鍵形成的酶融合表達(dá)，與信號(hào)序列融合表達(dá)輸出到細(xì)胞間質(zhì)。因此，優(yōu)化篩選原核表達(dá)體系，構(gòu)建新型真核表達(dá)體系將成為高效抗痛蝎毒素多肽藥物研發(fā)努力的方向。

[1]Cao Z,Di Z,Wu Y,et al.Overview of scorpion species from China and their toxins[J].Toxins (Basel),2014,6(3): 796-815.

[2]McCormack K,Santos S,Chapman M L,et al.Voltage sensor interaction site for selective small molecule inhibitors of voltage-gated sodium channels[J].Proc Natl Acad Sci U S A,2013,110(29): E2724-2732.

[3]Quintero-Hernandez V,Jimenez-Vargas J M,Gurrola G B,et al.Scorpion venom components that affect ion-channels function[J].Toxicon,2013,76: 328-342.

[4]Pedraza Escalona M,Possani L D.Scorpion beta-toxins and voltage-gated sodium channels: interactions and effects[J].Front Biosci (Landmark Ed),2013,18: 572-587.

[5]Shao J Z R,Ge X,Yang B,et al.Analgesic Peptides in Buthus martensii Karsch A Traditional Chinese Animal Medicine[J].Asian Journal of Traditional Medicines,2007,2(2): 45-50.

[6]Shao J,Kang N,Liu Y,et al.Purification and characterization of an analgesic peptide from Buthus martensii Karsch[J].Biomed Chromatogr,2007,21(12): 1266-1271.

[7]Zhang X Y,Bai Z T,Chai Z F,et al.Suppressive effects of BmK IT2 on nociceptive behavior and c-Fos expression in spinal cord induced by formalin[J].J Neurosci Res,2003,74(1): 167-173.

[8]Tan Z Y,Xiao H,Mao X,et al.The inhibitory effects of BmK IT2,a scorpion neurotoxin on rat nociceptive flexion reflex and a possible mechanism for modulating voltage-gated Na(+) channels[J].Neuropharmacology,2001,40(3): 352-357.

[9]Cao Z Y,Mi Z M,Cheng G F,et al.Purification and characterization of a new peptide with analgesic effect from the scorpion Buthus martensi Karch[J].J Pept Res,2004,64(1): 33-41.

[10]Chen B and Ji Y.Antihyperalgesia effect of BmK AS,a scorpion toxin,in rat by intraplantar injection[J].Brain Res,2002,952(2): 322-326.

[11]Shao J H,Cui Y,Zhao M Y,et al.Purification,characterization,and bioactivity of a new analgesic-antitumor peptide from Chinese scorpion Buthus martensii Karsch[J].Peptides,2014,53: 89-96.

[12]Zhang Y,Xu J,Wang Z,et al.BmK-YA,an enkephalin-like peptide in scorpion venom[J].PLoS One,2012,7(7): e40417.

[13]Wang Y,Hao Z,Shao J,et al.The role of Ser54 in the antinociceptive activity of BmK9,a neurotoxin from the scorpion Buthus martensii Karsch[J].Toxicon,2011,58(6-7): 527-532.

[14]Zeng X C,Li W X,Zhu S Y,et al.Cloning and characterization of a cDNA sequence encoding the precursor of a chlorotoxin-like peptide from the Chinese scorpion Buthus martensii Karsch.[J]Toxicon,2000,38(8): 1009-1014.

[15]Fu Y J,Chai B F,Wang W,et al.Expression and purification of the BmK Mm2 neurotoxin from the scorpion Buthus martensii Karsch and its biological activity test[J].Protein Expr Purif,2004,38(1): 45-50.

[16]Chai Z F,Zhu M M,Bai Z T,et al.Chinese-scorpion (Buthus martensi Karsch) toxin BmK alphaIV,a novel modulator of sodium channels: from genomic organization to functional analysis[J].Biochem J,2006,399(3): 445-453.

[17]Cao Z,Xiao F,Peng F,et al.Expression,purification and functional characterization of a recombinant scorpion venom peptide BmTXKbeta[J].Peptides,2003,24(2): 187-192.

[18]Shao J H,Wang Y Q,Wu X Y,et al.Cloning,expression,and pharmacological activity of BmK AS,an active peptide from scorpion Buthus martensii Karsch[J].Biotechnol Lett,2008,30(1): 23-29.

[19]Liu T,Pang X Y,Jiang F,et al.Anti-nociceptive effects induced by intrathecal injection of BmK AS,a polypeptide from the venom of Chinese-scorpion Buthus martensi Karsch,in rat formalin test[J].J Ethnopharmacol,2008,117(2): 332-338.

[20]Cui Y,Song Y B,Ma L,et al.Site-directed mutagenesis of the toxin from the Chinese scorpion Buthus martensii Karsch (BmKAS): insight into sites related to analgesic activity[J].Arch Pharm Res,2010,33(10): 1633-1639.

[21]Cao P,Yu J,Lu W,et al.Expression and purification of an antitumor-analgesic peptide from the venom of Mesobuthus martensii Karsch by small ubiquitin-related modifier fusion in Escherichia coli[J].Biotechnol Prog,2010,26(5): 1240-1244.

[22]Zhao Y,Cai X,Ye T,et al.Analgesic-antitumor peptide inhibits proliferation and migration of SHG-44 human malignant glioma cells[J].J Cell Biochem,2011,112(9): 2424-2434.

[23]楊金玲,高麗麗,朱平,等.蝎毒鎮(zhèn)痛活性肽基因BmK AngM1的密碼子優(yōu)化及其真核表達(dá)分析[J].藥學(xué)學(xué)報(bào),2012,(10): 1389-1393.

[24]Wang K,Yin S J,Lu M,et al.Functional analysis of the alpha-neurotoxin,BmalphaTX14,derived from the Chinese scorpion,Buthus martensii Karsch[J].Biotechnol Lett,2006,28(21): 1767-1772.

[25]Liu S M,Li J,Zhu J Q,et al.Transgenic plants expressing the AaIT/GNA fusion protein show increased resistance and toxicity to both chewing and sucking pests[J].Insect Sci,2015 Jan 16.doi: 10.1111/1744-7917.12203.

[26]Peng G,Xia Y.Expression of scorpion toxin LqhIT2 increases the virulence of Metarhizium acridum towards Locusta migratoria manilensis[J].J Ind Microbiol Biotechnol,2014,41(11): 1659-1666.

[27]Fu YJ,Zhao J,Liang A H,et al.AcMNPV-mediated expression of BmK IT promotes the apoptosis of Sf9 cells and replication of AcMNPV[J].Sheng Li Xue Bao,2015,67(3): 305-311.

[28]Jain E,Kumar A.Upstream processes in antibody production: evaluation of critical parameters[J].Biotechnol Adv,2008,26(1):46-72.

[29]Dee A,Belagaje R M,Ward K,et al.Expression and secretion of a functional scorpion insecticidal toxin in cultured mouse cells[J].Biotechnology (N Y),1990,8(4): 339-342.

[責(zé)任編輯 李曉霞]

Recombination of Anti-pain Scorpion Toxin Polypeptides

RAN Qiu-hang,LIU XIA,YANG Qing-hu,BAI Zhan-tao*

(College of Life Sciences& Research Center for Peptide Drugs,Yan′an University;Engineering & Technological Research Center for Conversation & Utilization of Regional Biological Resources/Shaanxi Provincial Key Lab of Red Dates,Yan′an 716000,China)

Scorpion toxin peptides target on and regulate gating dynamics of multiple ion channels.Anti-pain scorpion toxin polypeptides are a kind of potential analgesic drugs.Sequence alignment analysis showed that the anti-scorpion toxin polypeptide performed about 45% sequence homology and three dimensional topology all combined by eight conservative scaffold cysteine residues,which may be corresponding to their anti-pain function.Moreover,gene recombinant and mutation of high-purity and high-activity polypeptides would be the more effective pathways to elucidate the conservation and active properties.The paper thus reviews the current recombination progressing and application of scorpion polypeptides to further our understanding to the structure-function relationship of natural anti-pain scorpion toxins.

scorpion toxin; anti-pain; sequence alignment; recombinant expression

2015-10-15

國(guó)家自然科學(xué)基金面上項(xiàng)目(81171038、81470051)；陜西省科技廳項(xiàng)目(2010JM4041、2012K01-12)；陜西省教育廳項(xiàng)目(12JS121、15JF034)；延安大學(xué)陜西省高水平大學(xué)建設(shè)項(xiàng)目(2012SXTS06)；延安市科技創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)和榆林市科技計(jì)劃項(xiàng)目(2015CXY-21)資助；延安大學(xué)2015年研究生教育創(chuàng)新項(xiàng)目(21)

冉秋行(1987—)，女，陜西西安人，延安大學(xué)碩士研究生。 *為通訊作者

Q784

A

1004-602X(2015)04-0073-04