理论教育 肺泡表面活性物质的蛋白质成分探究

肺泡表面活性物质的蛋白质成分探究

时间:2023-10-31 理论教育 版权反馈
【摘要】:PS中的蛋白质统称为肺泡表面活性物质结合蛋白,它占PS总量的质量分数约为10%。本节重点讨论两种疏水性结合蛋白。SP-C是唯一的完全由肺Ⅱ型上皮细胞分泌出的结合蛋白,且只存在于肺泡中。对哺乳动物而言,成熟SP-C均含有35个氮基酸。大量试验表明,SP-C能够与磷脂相互作用,并且促进磷脂吸附到单分子膜表面。此外,与SP-B相比,SP-C能更有效地促进磷脂分子在肺泡表面的重铺展。

肺泡表面活性物质的蛋白质成分探究

PS中的蛋白质统称为肺泡表面活性物质结合蛋白(pulmonary surfactant-associated protein,简称SP),它占PS总量的质量分数约为10%。目前发现的结合蛋白包括亲水性蛋白SP-A,SP-D以及疏水性蛋白SP-B,SP-C。本节重点讨论两种疏水性结合蛋白。

疏水性SP-B是鞘脂类活化剂蛋白,是由前体至少经过三次酶解反应才形成的。一个SP-B分子是由两条79个氨基酸多肽链组成的二聚体,SP-B单体通过其含有的6个半胱氨酸残基构成分子内或分子间的二硫键,从而形成低聚物。SP-B包含27%~45%(质量分数)的α-螺旋结构以及1%~42%的β-折叠结构。人的SP-B存在9个正电荷和2个负电荷,在其他生物中也存在相似的电荷密度和分布。SP-B的三级结构仍然在讨论中。在体外SP-B与磷脂的复合物具有PS的大部分生物活性,而在体内可增强肺的顺应性,如果存在SP-C,则作用更强。(www.daowen.com)

SP-C是唯一的完全由肺Ⅱ型上皮细胞分泌出的结合蛋白,且只存在于肺泡中。对哺乳动物而言,成熟SP-C均含有35个氮基酸。Johansson等利用核磁共振及圆二色光谱技术分析有机溶液中SP-C的蛋白质二级空间构象,认为SP-C 基酸序列9~34位之间富含Val,并形成横跨膜的α-螺旋,稳定且具有刚性;而氮末端的肽链构象灵活且排列无序。在SP-C氮末端氨基酸序列5,6位上是两个半胱酰胺酸残基(Cys),它们能够与二棕榈酸残基共价结合。Veldhuizen通过研究表明,在肺泡压缩过程中,Cys-5,Cys-6位结合的疏水性棕榈酰基不随α-螺旋结构挤出,成为连接单分子膜和挤出成分之间的重要桥梁。几乎所有哺乳动物的SP-C的棕榈酸与Cys共价结合的硫脂键由氨基酸序列4和7位上的脯氨酸(Pro)所围绕,Pro可能为肽链的向导性氨基酸,使棕榈酰半胱氨酸定向与磷脂结合。另外,SP-C氨基酸序列的11,12位为赖氨酸(Lys)和精氨酸(Arg),也具有高度保守性。带正电荷的Lys和Arg可促进SP-C与单分子膜磷脂的相互作用,特别是与单分子膜中的负电荷磷脂进行中和作用。大量试验表明,SP-C能够与磷脂相互作用,并且促进磷脂吸附到单分子膜表面。此外,与SP-B相比,SP-C能更有效地促进磷脂分子在肺泡表面的重铺展。不管是SP-B,还是SP-C,这两种疏水性蛋白在呼吸过程中均扮演着重要的角色。

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