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Apamin是一種存在于apitoxin(蜂毒)中的18個(gè)氨基酸肽神經(jīng)毒素,已被證明具有抗炎和抗纖維化的特性。它是一種高選擇性的Ca2+激活的K+ (SK)通道的阻斷劑,能夠減少TGF-β1誘導(dǎo)的HSC-T6細(xì)胞中α-SMA的表達(dá)。
編號(hào):119521
CAS號(hào):24345-16-2
單字母:H2N-CNCKAPETALCARRCQQH-CONH2(Disulfide Bridge:C1-C11 & C3-C15)
編號(hào): | 119521 |
中文名稱: | 蜂毒明肽、阿帕明、蜂針液明肽、Apamin |
英文名: | Apamin |
CAS號(hào): | 24345-16-2 |
單字母: | H2N-CNCKAPETALCARRCQQH-CONH2(Disulfide Bridge:C1-C11 & C3-C15) |
三字母: | H2N-Cys-Asn-Cys-Lys-Ala-Pro-Glu-Thr-Ala-Leu-Cys-Ala-Arg-Arg-Cys-Gln-Gln-His-CONH2(Disulfide Bridge:Cys1-Cys11 & Cys3-Cys15) |
氨基酸個(gè)數(shù): | 18 |
分子式: | C79H131N31O24S4 |
平均分子量: | 2027.34 |
精確分子量: | 2025.89 |
等電點(diǎn)(PI): | 12.52 |
pH=7.0時(shí)的凈電荷數(shù): | 7.09 |
平均親水性: | 0.25882352941176 |
疏水性值: | -0.73 |
外觀與性狀: | 白色粉末狀固體 |
消光系數(shù): | - |
來源: | 人工化學(xué)合成,僅限科學(xué)研究使用,不得用于人體。 |
純度: | 95%、98% |
鹽體系: | 可選TFA、HAc、HCl |
儲(chǔ)存條件: | 負(fù)80℃至負(fù)20℃ |
標(biāo)簽: | 二硫鍵環(huán)肽 現(xiàn)貨多肽 |
Apamin是一種存在于apitoxin(蜂毒)中的18個(gè)氨基酸肽神經(jīng)毒素,已被證明具有抗炎和抗纖維化的特性。它是一種高選擇性的Ca2+激活的K+ (SK)通道的阻斷劑,能夠減少TGF-β1誘導(dǎo)的HSC-T6細(xì)胞中α-SMA的表達(dá)。
蜂毒明肽(Apamin)是在蜂毒素中發(fā)現(xiàn)的一種 18 個(gè)氨基酸的肽類神經(jīng)毒素,它是蜂毒中各組份中最小的神經(jīng)毒肽,占蜂毒干量的3%,具有復(fù)雜的雙環(huán)結(jié)構(gòu),其中包括4個(gè)半胱氨酸殘基和兩個(gè)二硫鍵。
蜂毒明肽(Apamin)是一種 Ca2+ 激活的 K+ (SK) 通道的特異性和選擇性的阻斷劑,可透過血腦屏障,具有抗炎和抗纖維化的作用。
蜂毒明肽的來源
蜂毒明肽來源于蜜蜂毒液。蜜蜂毒液是一種成分復(fù)雜的混合物,其中水分占80% - 88%,還含有若干種蛋白質(zhì)多肽類、酶類、組織胺、酸類、氨基酸及微量元素等,蜂毒中的多肽類物質(zhì)占蜂毒干重的70% - 80%,而蜂毒明肽就是其中一種重要的多肽成分 。
蜂毒明肽的結(jié)構(gòu)特征
一、氨基酸組成:
由18個(gè)氨基酸殘基組成,具有旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)和α螺旋形態(tài)。
二、二硫鍵:
包含4個(gè)半胱氨酸殘基,形成兩個(gè)二硫鍵,呈現(xiàn)不對稱的雙環(huán)結(jié)構(gòu)。
三、電荷屬性:
帶有正電荷,使其能夠與帶負(fù)電的細(xì)胞膜相互作用。
蜂毒明肽的應(yīng)用領(lǐng)域
一、皮膚病治療
蜂毒明肽因其抗炎和免疫調(diào)節(jié)作用,在治療炎癥性皮膚?。ㄈ琊畀彙愇恍云ぱ?、牛皮癬等)方面顯示出巨大的潛力。通過抑制炎癥細(xì)胞因子和趨化因子的生成,蜂毒明肽有助于減輕皮膚炎癥反應(yīng)。
二、神經(jīng)退行性疾病
在神經(jīng)退行性疾病(如阿爾茨海默病和帕金森?。┑闹委熤?,蜂毒明肽展示了積極的作用。通過減少神經(jīng)炎癥和促進(jìn)神經(jīng)保護(hù),它能夠在一定程度上延緩疾病的進(jìn)程。
三、心血管疾病
研究表明,蜂毒明肽在減輕由炎癥引起的肝損傷和心血管疾病方面也具有積極作用。通過抑制氧化應(yīng)激和炎癥反應(yīng),蜂毒明肽有助于保護(hù)肝臟和心臟組織。
四、安全性和副作用
盡管蜂毒明肽具有廣泛的治療潛力,但也存在一定的安全風(fēng)險(xiǎn)。大劑量使用可能導(dǎo)致不良反應(yīng),如疼痛和炎癥。此外,某些成分(如PLA2)可能引發(fā)過敏反應(yīng)。因此,在臨床應(yīng)用中需謹(jǐn)慎控制劑量,并對患者進(jìn)行密切監(jiān)測。
蜂毒明肽的作用
一、對神經(jīng)系統(tǒng)的作用:
蜂毒明肽能阻斷支配胃腸道平滑肌神經(jīng)的抑制性沖動(dòng)的傳導(dǎo),使胃腸平滑肌興奮性增高,而呈收縮狀態(tài)。它還可作用于脊髓的中間神經(jīng)元、下行的網(wǎng)狀脊髓束和前庭脊髓束,或大腦導(dǎo)水管周圍中央灰質(zhì),影響動(dòng)作的有機(jī)協(xié)同。
二、強(qiáng)心、抗心律失常作用:
蜂毒明肽具有很強(qiáng)的β-腎上腺素樣作用,能夠擴(kuò)冠,增加心肌供血,使心肌收縮力明顯增強(qiáng),心率加快,心臟泵血功能增強(qiáng),可用于治療心衰。它還具有異丙腎上腺素樣作用,且比異丙腎上腺素維持時(shí)間長(約10倍),抗心律失常。
三、增加毛細(xì)血管的通透性,改善微循環(huán):
蜂毒明肽能夠增加毛細(xì)血管的通透性,改善微循環(huán)。
四、抗炎、調(diào)整免疫:
蜂毒明肽直接升高血漿皮質(zhì)醇或刺激垂體-腎上腺系統(tǒng)促進(jìn)皮質(zhì)激素的分泌,抑制5-羥色胺活性。
五、營養(yǎng)修復(fù)肌營養(yǎng)不良細(xì)胞:
強(qiáng)直肌肉中有蜂毒明肽受體,蜂毒明肽通過與其受體結(jié)合而發(fā)揮營養(yǎng)肌細(xì)胞達(dá)到治療的作用??捎糜谥委煆?qiáng)直性脊柱炎、多發(fā)性硬化癥。
最新研究
最近的研究表明,蜂毒明肽被認(rèn)為是小電導(dǎo)Ca2+激活的K+(small conductance Ca2activated potassium, SK)通道的特異性選擇性阻滯劑,在帕金森病中其可通過阻斷SK通道保護(hù)多巴胺能神經(jīng)元免于變形。SK通道在動(dòng)脈粥樣硬化的發(fā)生中亦發(fā)揮著關(guān)鍵作用。
有研究表明,蜂毒明肽可通過抑制核因子κB活化和降低細(xì)胞黏附分子-1水平來減輕動(dòng)脈粥樣硬化。Kim等發(fā)現(xiàn)蜂毒明肽可通過抑制核因子κB信號(hào)通路來減少IL-1β和IL-6的表達(dá),進(jìn)而激活淋巴遷移和角質(zhì)形成,從而治療炎癥性皮膚?。ㄈ缣貞?yīng)性皮炎)。此外,蜂毒明肽可以阻斷電壓依賴性K+通道,而電壓依賴性K+通道是治療過敏性哮喘的有效靶點(diǎn)。Ichinose等報(bào)告蜂毒明肽可以抑制肺組織中的組胺釋放,減輕氣道反應(yīng),其應(yīng)用于過敏性哮喘治療或可使患者獲益。
二硫鍵廣泛存在與蛋白結(jié)構(gòu)中,對穩(wěn)定蛋白結(jié)構(gòu)具有非常重要的意義,二硫鍵一般是通過序列中的2個(gè)Cys的巰基,經(jīng)氧化形成。
形成二硫鍵的方法很多:空氣氧化法,DMSO氧化法,過氧化氫氧化法等。
二硫鍵的合成過程, 可以通過Ellman檢測以及HPLC檢測方法對其反應(yīng)進(jìn)程進(jìn)行監(jiān)測。
如果多肽中只含有1對Cys,那二硫鍵的形成是簡單的。多肽經(jīng)固相或液相合成,然后在pH8-9的溶液中進(jìn)行氧化。
當(dāng)需要形成2對或2對以上的二硫鍵時(shí),合成過程則相對復(fù)雜。盡管二硫鍵的形成通常是在合成方案的最后階段完成,但有時(shí)引入預(yù)先形成的二硫化物是有利于連合或延長肽鏈的。通常采用的巰基保護(hù)基有trt, Acm, Mmt, tBu, Bzl, Mob, Tmob等多種基團(tuán)。我們分別列出兩種以2-Cl樹脂和Rink樹脂為載體合成的多肽上多對二硫鍵形成路線:
二硫鍵反應(yīng)條件選擇
二硫鍵即為蛋白質(zhì)或多肽分子中兩個(gè)不同位點(diǎn)Cys的巰基(-SH)被氧化形成的S-S共價(jià)鍵。 一條肽鏈上不同位置的氨基酸之間形成的二硫鍵,可以將肽鏈折疊成特定的空間結(jié)構(gòu)。多肽分 子通常分子量較大,空間結(jié)構(gòu)復(fù)雜,結(jié)構(gòu)中形成二硫鍵時(shí)要求兩個(gè)半胱氨酸在空間距離上接近。 此外,多肽結(jié)構(gòu)中還原態(tài)的巰基化學(xué)性質(zhì)活潑,容易發(fā)生其他的副反應(yīng),而且肽鏈上其他側(cè)鏈 也可能會(huì)發(fā)生一系列修飾,因此,肽鏈進(jìn)行修飾所選取的氧化劑和氧化條件是反應(yīng)的關(guān)鍵因素, 反應(yīng)機(jī)理也比較復(fù)雜,既可能是自由基反應(yīng),也可能是離子反應(yīng)。
反應(yīng)條件有多種選擇,比如空氣氧化,DMSO氧化等溫和的氧化過程,也可以采用H2O2,I2, 汞鹽等激烈的反應(yīng)條件。
空氣氧化法: 空氣氧化法形成二硫鍵是多肽合成中最經(jīng)典的方法,通常是將巰基處于還原態(tài)的多肽溶于水中,在近中性或弱堿性條件下(PH值6.5-10),反應(yīng)24小時(shí)以上。為了降低分子之間二硫鍵形成的可能,該方法通常需要在低濃度條件下進(jìn)行。
碘氧化法:將多肽溶于25%的甲醇水溶液或30%的醋酸水溶液中,逐滴滴加10-15mol/L的碘進(jìn)行氧化,反應(yīng)15-40min。當(dāng)肽鏈中含有對碘比較敏感的Tyr、Trp、Met和His的殘基時(shí),氧化條件要控制的更精確,氧化完后,立即加入維生素C或硫代硫酸鈉除去過量的碘。 當(dāng)序列中有兩對或多對二硫鍵需要成環(huán)時(shí),通常有兩種情況:
自然隨機(jī)成環(huán): 序列中的Cys之間隨機(jī)成環(huán),與一對二硫鍵成環(huán)條件相似;
定點(diǎn)成環(huán): 定點(diǎn)成環(huán)即序列中的Cys按照設(shè)計(jì)要求形成二硫鍵,反應(yīng)過程相對復(fù)雜。在 固相合成多肽之前,需要提前設(shè)計(jì)幾對二硫鍵形成的順序和方法路線,選擇不同的側(cè)鏈 巰基保護(hù)基,利用其性質(zhì)差異,分步氧化形成兩對或多對二硫鍵。 通常采用的巰基保護(hù) 基有trt, Acm, Mmt, tBu, Bzl, Mob, Tmob等多種基團(tuán)。