生物體內(nèi)多胺對蛋白質(zhì)影響的研究進(jìn)展

張玲婭，劉森,2

1 三峽大學(xué)醫(yī)學(xué)院 腫瘤微環(huán)境與免疫治療湖北省重點實驗室，湖北 宜昌　443002

2 湖北工業(yè)大學(xué) 生物醫(yī)藥研究院 “111”引智基地，湖北 武漢　430068

多胺 (Polyamines,PA) 主要包括腐胺 (Putrescine,Put)、精脒 (Spermidine,Spd) 和精胺 (Spermine,Spm)，是普遍存在于真核生物和原核生物細(xì)胞代謝過程中的一種帶正電的烷基胺類小分子，可以通過離子鍵和氫鍵的形式與核酸、蛋白質(zhì)及含有負(fù)電荷基團的磷脂等物質(zhì)結(jié)合，調(diào)節(jié)它們的生物學(xué)活性和功能[1]。

有研究發(fā)現(xiàn)，多胺含量影響細(xì)胞的正常發(fā)育，導(dǎo)致機體多種疾病的發(fā)生。例如：當(dāng)細(xì)胞中多胺含量過少時，會對細(xì)胞膜上的蛋白質(zhì)產(chǎn)生影響，誘導(dǎo)引發(fā)一些機體的免疫炎癥反應(yīng)[2]，反之含量過多時也會引起細(xì)胞發(fā)生癌變，大多數(shù)腫瘤細(xì)胞中多胺含量過高[3]。

細(xì)胞正常的生命活動又與細(xì)胞內(nèi)的功能性蛋白質(zhì)密切相關(guān)[4-6]。參與動、植物體正常代謝的功能性蛋白質(zhì)，在代謝相關(guān)通路上起著重要的調(diào)控作用。如多胺促進(jìn)細(xì)胞生長的過程，當(dāng)大鼠體內(nèi)敲除可以合成多胺的關(guān)鍵酶后，細(xì)胞的生長發(fā)育會受到阻礙甚至停止，多胺關(guān)鍵酶在細(xì)胞正常發(fā)育中非常重要；在藍(lán)藻中，具有產(chǎn)生晝夜節(jié)律性的生物鐘蛋白質(zhì)，它們可以維持藍(lán)藻穩(wěn)定的周期節(jié)律，使其能夠進(jìn)行正常代謝反應(yīng)并產(chǎn)生能量[7]。

多胺影響細(xì)胞的正常發(fā)育，導(dǎo)致機體疾病發(fā)生，從機制上來說，一種可能性是多胺與體內(nèi)功能性蛋白質(zhì)相互作用時，影響了蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)和功能的穩(wěn)定性。例如，在癌癥中參與多胺代謝的相關(guān)酶失調(diào)會導(dǎo)致多胺在體內(nèi)累積，當(dāng)多胺水平增高時，多胺與代謝相關(guān)酶之間的相互作用會增強，影響酶的二、三級結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性以及催化活性，使癌細(xì)胞的惡性程度升高，降低抗腫瘤免疫[8]，從而促進(jìn)腫瘤的發(fā)生和發(fā)展。

由此可見，研究生物體中多胺與蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)和功能之間的關(guān)系，對理解細(xì)胞正常生長發(fā)育和多胺與蛋白質(zhì)相互作用在腫瘤等疾病發(fā)生發(fā)展中的作用具有非常重要的理論意義。本實驗室致力于研究多胺代謝通路與蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)和功能之間的相互作用關(guān)系[9-10]，本文將從多胺對代謝相關(guān)酶、通道蛋白質(zhì)和其他功能性蛋白質(zhì)的影響以及相關(guān)規(guī)律和機制進(jìn)行綜述，并從蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)和功能基礎(chǔ)上探討多胺與蛋白質(zhì)之間的相互作用關(guān)系。

1　多胺在調(diào)控代謝相關(guān)酶中的作用

多胺與自身代謝相關(guān)酶之間相互影響，使整個多胺的合成過程變得更加和諧有序。在生物體中，多胺的代謝合成是從鳥氨酸開始的。在哺乳動物細(xì)胞中，多胺的自身生物合成會受到兩個關(guān)鍵酶的調(diào)節(jié)作用。其一是鳥氨酸脫羧酶 (Ornithine decarboxylase,ODC)，用于催化產(chǎn)生腐胺，它是多胺合成代謝過程中的一個限速酶。其次，在合成精脒和精胺時，S-腺苷甲硫氨酸脫羧酶催化提供丙氨基。在天然的多胺合成途徑中，這兩種關(guān)鍵酶的細(xì)胞含量低卻極易被誘導(dǎo)，起著重要的調(diào)節(jié)作用[11]。細(xì)胞在生長過程中，當(dāng)受到一些外來的分裂激素或者藥物的增長刺激時，會促進(jìn)細(xì)胞內(nèi)多胺的合成和吸收，調(diào)節(jié)限速酶ODC的作用，此時酶活性的水平可達(dá)到正常情況時的1 000倍以上[12]，而刺激停止后其活性又會迅速恢復(fù)到正常水平。該調(diào)控作用滿足了細(xì)胞正常生長過程中對高濃度多胺的需求，但一旦細(xì)胞中多胺的含量超過一般水平時，細(xì)胞也會反過來抑制整個代謝酶的作用，使得合成多胺的含量減少，維持其濃度的相對穩(wěn)定。

另外，有文獻(xiàn)報道[13]，在小鼠中多胺代謝合成與生物鐘蛋白質(zhì)相互影響，并為臨床上進(jìn)行輔食多胺的營養(yǎng)干預(yù)治療提供了一個新的可能。多胺的水平隨著年齡的增長而逐漸下降，機體的生物鐘周期變長，從而可以通過調(diào)控多胺的水平來抑制因衰老所帶來的生物鐘功能衰退。首先生物鐘機制和外來多胺可同時控制多胺生物合成關(guān)鍵酶的表達(dá)，而且表現(xiàn)出一定的周期節(jié)律性。生物鐘蛋白質(zhì)中的異源二聚體Bmal1:Clock可以與ODC蛋白質(zhì)表達(dá)基因上的intron1:E-box序列產(chǎn)生節(jié)律性結(jié)合，使ODC酶的轉(zhuǎn)錄與表達(dá)呈現(xiàn)一定的周期性。當(dāng)破壞生物鐘基因的轉(zhuǎn)錄時，會破壞ODC表達(dá)的周期節(jié)律。但同時喂食多胺后，ODC的周期節(jié)律性表達(dá)會恢復(fù)，并且能夠改變生物鐘振蕩的周期，這意味著多胺是可以影響生物鐘的。同時有研究發(fā)現(xiàn)高濃度的多胺可以破壞生物鐘基因Per2和Bmal1的表達(dá)，相反低濃度的多胺可以促使其表達(dá)從而使生物鐘周期延長，且精脒的影響最大。從分子機制上來說，低濃度的多胺可以影響內(nèi)源性生物鐘基因 mRNA水平的轉(zhuǎn)錄與表達(dá)，從而使生物鐘周期延長。Per2:Cry1以及Bmal1:Cry1的相互作用是生物鐘產(chǎn)生周期節(jié)律性的兩個重要作用，當(dāng)抑制劑降低多胺的生成時，會促進(jìn)Per2:Cry1的結(jié)合，但抑制Bmal1:Clock節(jié)律性結(jié)合ODC表達(dá)基因，從而起到了延長生物鐘周期的作用。

事實上，除了針對自身代謝蛋白酶作用以外，多胺對生物體中其他代謝相關(guān)酶也具有一定的影響[14]。例如，在亞精胺所氧化介導(dǎo)的大鼠視網(wǎng)膜色素上皮退化中，醛代謝酶 (ALDH) 會抑制由于各種多胺氧化途徑帶來的亞精胺誘導(dǎo)的視網(wǎng)膜色素上皮細(xì)胞的凋亡，因此會大量消耗 ALDH，使細(xì)胞恢復(fù)功能和活性。

因此，在正常細(xì)胞代謝中，多胺會與多種代謝通路的蛋白酶發(fā)生相互作用，使體內(nèi)多胺和蛋白酶的水平保持在適宜范圍內(nèi)。當(dāng)細(xì)胞受到外界刺激促進(jìn)多胺生成時，會激發(fā)有關(guān)酶的活性水平增高，但多胺含量過高又會反饋性抑制代謝酶的活性。多胺和代謝酶之間存在一種相互依存和制約的關(guān)系，無論是促進(jìn)多胺的合成還是抑制多胺含量增加所導(dǎo)致的細(xì)胞凋亡，這種關(guān)系都有利于生物體正常的生命代謝活動，防止疾病的發(fā)生和發(fā)展。

2　多胺對通道蛋白質(zhì)的作用

多胺合成后，作為細(xì)胞的代謝物質(zhì)，除了供自身合成利用外，它還存在于細(xì)胞膜上與其他物質(zhì)相結(jié)合。作為一種脂肪族陽離子胺，多胺存在于某些疏水環(huán)境細(xì)胞膜上，具有結(jié)合和穩(wěn)定生物膜的作用。

在哺乳動物細(xì)胞膜上，多胺與通道蛋白質(zhì)結(jié)合時，細(xì)胞中精胺和精脒的含量對核酸和蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)和功能有重要的影響。這種結(jié)合可以使DNA和RNA不被氧化，增強其通道蛋白的活性，促進(jìn)細(xì)胞的增殖分化和凋亡，維持染色質(zhì)正常結(jié)構(gòu)。在微生物細(xì)胞膜中，有研究表明在嗜熱菌中高含量的多胺會使細(xì)菌的蛋白質(zhì)構(gòu)象發(fā)生變化，對其功能產(chǎn)生重要的影響[15]。

多胺影響通道蛋白可能與參與的受體有關(guān)。以離子通道蛋白為例，Kir通道可以調(diào)控鉀離子通量，影響靜息膜電位電壓、心臟和神經(jīng)元的電活動以及電解質(zhì)平衡。1994年，尼科爾斯實驗室研究發(fā)現(xiàn)在非洲爪蟾蜍卵母細(xì)胞中，多胺會影響其HRK1kir通道電整流[16]，Kir1-7亞家族的結(jié)構(gòu)研究表明，多胺首先“淺”結(jié)合在細(xì)胞質(zhì)孔隙產(chǎn)生弱電壓，然后通過長孔向深部運移。多胺與酸性殘基相互作用，并形成一種“整流控制器”產(chǎn)生陡峭的整流電壓[17-18]。其中KCNJ10基因多態(tài)性也反映了突變體與精胺結(jié)合時的反應(yīng)差異。TRPC通道和縫隙連接蛋白構(gòu)成了7號家族，它們是可滲透的鈣激活非選擇性陽離子通道，并作為一種貯存器也是第二信使的通道，調(diào)控胃腸道平滑肌的興奮性和收縮性。TRPC4/5通道被細(xì)胞內(nèi)源性的多胺尤其是精胺強烈抑制，其中精胺與兩個谷氨酸殘基相結(jié)合。在星形膠質(zhì)細(xì)胞之間，精胺的通過性提高，而內(nèi)源性的精胺增加了間隙之間的連接交流，并在縫隙連接蛋白CX43通道和低pH條件下，降低星形膠質(zhì)細(xì)胞的解開，從而達(dá)到調(diào)控細(xì)胞正常生命活動的目的[19-20]。后續(xù)的工作發(fā)現(xiàn)，這種現(xiàn)象可以在其他 Kir通道家族成員中同樣驗證得到，原因是其中有一個非常湍急且由多胺介導(dǎo)阻滯所形成的電壓，微小的多胺變化就可以使得細(xì)胞膜電位興奮性升高。另外精胺與精脒可能通過排鈣、阻抑蛋白磷酸化或其他酶學(xué)機制對“鈣流”進(jìn)行干擾，或者通過與膜成分的相互作用改變膜的流動性從而影響鈣依賴過程，其中精胺比精脒的影響更為顯著[21]，因此不同的多胺對蛋白質(zhì)的活性影響也不同。

除了上述提及的通道蛋白外，多胺對離子型通道受體的影響也有所報道。在哺乳動物細(xì)胞中，離子型谷氨酸受體具有門控離子通道的活性，允許陽離子通過細(xì)胞膜和反應(yīng)的配體結(jié)合，例如谷氨酸受體參與到記憶、學(xué)習(xí)突觸的傳遞及調(diào)節(jié)突觸的可塑性。這種離子型受體可分為3組，分別為 N-甲基-D-天冬氨酸 (NMDA)、α-氨基-3-羥基-5-甲基-4-多摩酸 (AMPA) 及紅藻氨酸。各組中其他受體成員都是在它們基礎(chǔ)上進(jìn)行改變得到的，而這3組受體的活動都可以受多胺影響[22]。其中精胺的作用能力更強于精脒和大量長鏈多胺，并已被證明具有強大的藥理作用。多胺的影響涉及至少兩個結(jié)合位點，并能導(dǎo)致兩個結(jié)合位點被刺激產(chǎn)生弱電壓抑制，這種復(fù)雜的影響反映了受體各種亞基的組成成分能與多胺在多個反應(yīng)位點進(jìn)行結(jié)合[23]。NMDA受體作為配體門控和電壓依賴性門控離子通道，可以調(diào)節(jié)突觸的可塑性。一些多胺對NMDA受體的影響是通過多胺在NMDA受體細(xì)胞外的結(jié)合位點進(jìn)行作用，但目前暫不清楚多胺的胞外濃度多大時足以使這些活動在生理情況下發(fā)生。

在通道蛋白和相關(guān)受體上，多胺主要是針對離子型通道載體產(chǎn)生的影響，而在離子型通道載體中主要以離子型通道蛋白 Kir通道、離子型AMPA受體、NMDA受體以及紅藻氨酸受體為主。在多胺水平變化下，精脒和精胺對離子型通道載體的作用明顯，會阻礙陽離子的交換、膜電位的變化和電壓的產(chǎn)生。簡言之，無論是膜上通道蛋白還是相應(yīng)參與的受體，多胺都是通過調(diào)節(jié)蛋白質(zhì)的活性，激發(fā)門控通道打開，活躍相應(yīng)受體的結(jié)合位點，促進(jìn)物質(zhì)的運輸和交換。

3　多胺對其他功能性蛋白質(zhì)的作用

3.1　精脒和精胺對光合系統(tǒng)類蛋白 (PSII) 的結(jié)構(gòu)及電子傳遞的影響

在植物體中，多胺與生物大分子的結(jié)合構(gòu)成了基本的調(diào)控機制。它們參與到植物細(xì)胞分裂、形態(tài)發(fā)生以及植物對環(huán)境的應(yīng)變和穩(wěn)定性中。雖然多胺的影響作用類似于無機陽離子 Mg2+和Ca2+，在非常低的濃度條件下能促進(jìn)光合作用和氧呼吸，而在較高濃度下能降低產(chǎn)氧速率，但多胺不能完全替代它們[24-25]。

具體說來，多胺會影響類囊體膜的功能活動，包括細(xì)胞周期、葉綠素降解及光合速率效率。目前針對多胺影響蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的報道不多，一些研究集中在多胺對類囊體膜功能與活性的影響。而這些調(diào)查主要涉及的內(nèi)容，總體看來還沒有確切結(jié)果表明多胺與陽離子蛋白發(fā)生結(jié)合。過去所使用的傅里葉變換紅外光譜 (FTIR) 自解卷積和衍生方法確定多胺與陽離子結(jié)合方式并不能說明多胺對蛋白質(zhì)光合系統(tǒng)Ⅱ (PSII) 和外源多肽的結(jié)構(gòu)影響[26-27]。但有文獻(xiàn)提到使用傅里葉變換紅外光譜技術(shù)，利用自去卷積和導(dǎo)數(shù)法檢測出光合體系蛋白PSII與精脒和精胺發(fā)生相互反應(yīng)時，蛋白質(zhì)二級結(jié)構(gòu)和三級結(jié)構(gòu)產(chǎn)生了變化，從而抑制光合作用過程中電子轉(zhuǎn)移[28]。該研究表明在多胺低濃度條件下，與陽離子蛋白相互作用是通過多肽鍵產(chǎn)生效應(yīng)，但此時蛋白質(zhì)二級結(jié)構(gòu)并沒有發(fā)生重大改變。陽離子濃度增加，由于與多胺絡(luò)合作用的結(jié)果，導(dǎo)致蛋白質(zhì)二級結(jié)構(gòu)顯著改變，使螺旋結(jié)構(gòu)域由47%降低至37%，β-轉(zhuǎn)角結(jié)構(gòu)從18%增加到29%。此研究反映了多胺與光合體系蛋白PSII的結(jié)合模式——與聚陽離子的結(jié)合導(dǎo)致蛋白質(zhì)構(gòu)象變化 (主要是二級結(jié)構(gòu)的改變) 以及相應(yīng)的多胺相互作用對光合活性的影響。

3.2　多胺對哺乳動物細(xì)胞中蛋白質(zhì)功能及合成影響

多胺不僅在植物體中會對蛋白結(jié)構(gòu)和功能產(chǎn)生影響，在動物體中也會作用于蛋白質(zhì)，起到防止蛋白質(zhì)氧化損傷和保護(hù)離子通道活性等作用。

有研究指出，多胺在細(xì)胞內(nèi)受到各種關(guān)鍵酶的調(diào)控作用及激素刺激，使得多胺含量維持在一個正常的水平，并且多胺含量與細(xì)胞功能之間存在著密切的聯(lián)系。精脒在細(xì)胞生存中必不可少，并作為8-羥基2,7,10-三氨基癸酸翻譯后的前體物質(zhì)，對eIF5A (真核細(xì)胞翻譯起始因子) 的功能至關(guān)重要。在小鼠與人類中有一種非常罕見的斯奈德—魯濱遜綜合征，這種疾病是由于精胺合成酶缺乏所導(dǎo)致。多胺與蛋白質(zhì)相互作用時，可以影響蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)和穩(wěn)定性。在核糖體中，多胺與DNA結(jié)合會影響其結(jié)構(gòu)和穩(wěn)定性，而多胺與RNA和核糖體結(jié)合時，會產(chǎn)生 tRNA和一些具有特定序列基因的結(jié)構(gòu)變化，從多種方式影響蛋白質(zhì)合成[29]。另外，多胺與蛋白質(zhì)受體如蛋白膜受體、關(guān)鍵酶所形成的相互作用可以影響細(xì)胞微管的組裝和形狀[30]，所以多胺對于維持動物體中蛋白的結(jié)構(gòu)和功能的穩(wěn)定性具有重要意義。

前面已經(jīng)提到在哺乳動物細(xì)胞中，有3種離子型谷氨酸受體，分別為 N-甲基-D-天冬氨酸(NMDA)、α-氨基-3-羥基-5-甲基-4-多摩酸 (AMPA)及紅藻氨酸。前面主要針對NMDA受體進(jìn)行了闡述，但事實上多胺也會影響缺乏 GluA2亞基的AMPA受體家族成員[31]。AMPA受體是重要的神經(jīng)遞質(zhì)，用于提高神經(jīng)系統(tǒng)的興奮性和調(diào)節(jié)突觸強度。這些離子通道是受細(xì)胞內(nèi)內(nèi)源性的多胺塊(其中最有效的是精胺) 所控制，以至于產(chǎn)生了大量的反應(yīng)整流，從而影響了與頻率有關(guān)的突觸增進(jìn)。在通道孔的區(qū)域內(nèi)發(fā)現(xiàn)精胺可促使產(chǎn)生電壓，因此多胺可能調(diào)節(jié)Ca2+量和突觸的興奮性閾值。重復(fù)激活這些AMPA受體，可解除多胺阻滯導(dǎo)致的突觸增進(jìn)。經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，一些細(xì)胞外精胺也可以通過釋放受體抑制子來加強對紅藻氨酸受體中某些亞基組分的作用，該受體具有產(chǎn)生影響痛覺神經(jīng)元及與發(fā)育相關(guān)突觸的作用，因此多胺含量需要嚴(yán)格控制在合理范圍，否則不利于哺乳動物細(xì)胞的生長發(fā)育。還有研究發(fā)現(xiàn)，精胺酸也具有一些相似的作用，它可以在紅藻氨酸受體產(chǎn)生一個電壓依賴性阻滯，這可能與某些通過減輕釋放受體抑制子的化合物有關(guān)[32-33]。

另外，多胺還可以誘導(dǎo)抗炎蛋白的生成與炎癥修復(fù)。內(nèi)源性的多胺有非常重要的生物學(xué)功能，不僅與腫瘤的發(fā)生有關(guān)而且與機體的炎癥反應(yīng)緊密聯(lián)系。多胺作為細(xì)胞因子參與炎癥反應(yīng)的調(diào)節(jié)，促進(jìn)損傷組織修復(fù)，誘導(dǎo)抗炎蛋白的生成。多胺促進(jìn)蛋白質(zhì)的合成也是影響蛋白質(zhì)在細(xì)胞中發(fā)揮功能的重要因素。20世紀(jì) 80年代初，有人發(fā)現(xiàn)地塞米松必須在內(nèi)源性腐胺合成通路正常時，才能抑制大鼠足角叉菜膠性水腫。進(jìn)一步實驗研究表明，外源性多胺對于角叉菜膠性或5-羥色胺性大鼠足水腫的抑制效果，必須在致炎前2?3 h給藥才能獲得。并且若在給藥同時給予環(huán)己亞胺或放線菌素 D，則能取消多胺的阻抑水腫作用。在此基礎(chǔ)上Oyanagui等提出多胺阻抑炎性水腫作用的機制可能與其誘導(dǎo)“血管通透性抑制蛋白有關(guān)”[34]。除此之外，由于多胺可作用于翻譯階段，諸如多肽鏈合成的起始、延長及終止過程，其對t-RNA轉(zhuǎn)運功能也有影響[35]。這不僅增加了抗炎蛋白質(zhì)的合成速率，而且如果某些特異t-RNA限于多肽合成，那么該多肽合成量會由于多胺的影響而增加。將多胺加到哺乳動物的體系中，可提高蛋白質(zhì)的合成效率。

多胺還可以通過調(diào)節(jié)蛋白質(zhì)的合成和聚集促進(jìn)細(xì)胞生長。多胺作為一種特殊的堿性小分子，在細(xì)胞生長中起著重要的作用，可以調(diào)節(jié)蛋白質(zhì)合成[36]。在體外細(xì)胞系中，多胺會降低蛋白合成所必需的鎂離子的濃度，隨后研究發(fā)現(xiàn)，多胺不僅降低了鎂離子濃度，也同時促進(jìn)了大腸桿菌和大鼠肝組織中多聚苯的合成。在QB噬菌體RNA定向蛋白合成中，ODC酶合成使多胺聚集，其依賴非翻譯區(qū)5′-UTR mRNA的水平。若縮短ODC酶 5′-UTR mRNA序列，多胺的水平會降低，但是 ODC酶在沒有多胺存在的情況下表達(dá)水平也會增加。在兔網(wǎng)織紅細(xì)胞體系中，多胺會使珠蛋白的合成增加6?8倍[37]。

不僅如此，多胺還可以促使精確合成蛋白。比較苯丙氨酸t(yī)RNA和亮氨酸t(yī)RNA與小麥胚芽核糖體結(jié)合，1 mmol/L精脒可以提高苯丙氨酸和亮氨酸的保真度約 2.5?4倍。由多胺刺激下核糖體亞基重組，蛋白質(zhì)的翻譯效率會增加2倍。因此多胺從翻譯水平上，通過與核糖體RNA相互作用，促進(jìn)蛋白質(zhì)的生成[38]。

3.3　腐胺促進(jìn)水解性蛋白酶K的結(jié)合反應(yīng)

微生物菌體中的蛋白質(zhì)功能同樣也受到多胺的影響。蛋白酶K在工廠生產(chǎn)和生物實驗中應(yīng)用廣泛，若在實際操作中提高蛋白酶K的活性和穩(wěn)定性可以大大節(jié)省材料和時間[39]。因此研究助溶劑中蛋白酶K的穩(wěn)定性和活性與酶的結(jié)構(gòu)和局部微環(huán)境之間的關(guān)系就顯得尤為重要。為了了解多胺對蛋白質(zhì)的構(gòu)成和功能的影響，有研究者采用多元光譜技術(shù) (熒光光譜、CD光譜、紫外可見光吸收光譜) 和仿真模擬的方法，來反映模型蛋白(蛋白酶K) 與腐胺反應(yīng)的動態(tài)變化過程。在不同濃度的腐胺條件下，采用上述方法發(fā)現(xiàn)，在腐胺影響下蛋白酶K的二級結(jié)構(gòu)和三級結(jié)構(gòu)都發(fā)生了不同程度的變化[40]。蛋白酶K和腐胺結(jié)合通過氫鍵和范德華力形成復(fù)合物[41]，酶暴露在不同濃度的腐胺溶劑中，改變了芳香族序列的微環(huán)境以及酶二級結(jié)構(gòu)和三級結(jié)構(gòu)[42]，所以從熱穩(wěn)定性和光譜學(xué)動態(tài)參數(shù)分析中可看出腐胺可以作為一個促進(jìn)劑，促進(jìn)和提高蛋白酶K的活性和穩(wěn)定性。

4　總結(jié)

無論是代謝相關(guān)酶、通道蛋白還是其他功能性蛋白質(zhì)，多胺都能通過相互作用對其結(jié)構(gòu)和功能產(chǎn)生一定的影響。多胺促進(jìn)與代謝相關(guān)酶之間的相互作用，通過調(diào)控代謝酶的活性，使體內(nèi)的多胺和酶的水平保持在適宜范圍內(nèi)，利于正常的生命代謝，防止疾病的發(fā)生和發(fā)展。在通道蛋白和相應(yīng)受體上，多胺通過調(diào)節(jié)蛋白質(zhì)的活性，激發(fā)門控通道打開，活躍相應(yīng)受體的結(jié)合位點，促進(jìn)物質(zhì)的運輸和交換。對其他功能性生物蛋白來說，由于生物體無時無刻不在進(jìn)行多胺的代謝，所以多胺的含量波動可能會對其產(chǎn)生促進(jìn)或阻礙作用，但是這種影響并不是絕對的，并且不同種類的多胺影響效能也各不相同。多胺的含量變化會對蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)和功能及穩(wěn)定性產(chǎn)生影響，這種作用在植物體中可破壞光合作用的電子傳遞，在動物體中可影響蛋白質(zhì)的合成和聚集，而在微生物中能促進(jìn)和維持蛋白的活性和穩(wěn)定性，這揭示了多胺對蛋白質(zhì)的作用是廣泛的而且具有較大的變化性。

總之，研究多胺對蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)和功能的影響，對研究多胺對細(xì)胞乃至生物體正常生長發(fā)育的影響具有重要意義。目前針對多胺影響蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)和功能的研究和報道甚少，因此多胺與蛋白質(zhì)的作用機制還有待進(jìn)一步闡明。

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