磷酰化組氨酸特異性抗體的制備與應用

李容慶, 劉佳璐, 范若辰, 白鵬陽,張麗影, 權春善

(1. 大連民族大學生命科學學院,2. 生物技術與資源利用教育部重點實驗室, 大連 116600;3. 大連理工大學生命科學學院, 大連 116024)

蛋白質磷酸化是生物體內一種廣泛存在的蛋白質翻譯后的修飾形式, 這種氨基酸與磷酸基團共價連接的修飾模式對蛋白質結構和功能具有重要調節作用[1]. 可逆的磷酸化修飾由蛋白激酶和磷酸酶這對作用相反的酶系共同調控, 為多種生理過程提供“開關”機制, 調節細胞的增殖、發育、分化、信號轉導、細胞凋亡、神經活動、肌肉收縮及腫瘤發生等生命活動[2～4]. 迄今, 人們對蛋白質磷酸化的研究主要集中在磷酸化絲氨酸(pSer)、磷酸化蘇氨酸(pThr)和磷酸化酪氨酸(pTyr)上, 這主要是因為羥基連接的磷酸殘基在常規分析的酸性條件下相對穩定, 便于檢測. 因此, 這3種磷酸化蛋白相關的研究開展較為廣泛[5～8]. 1963年, Boyer等[9]首次在氧化磷酸化的酶中間體中檢測到磷酰化組氨酸(pHis). 隨后, 科研人員相繼在細菌、真菌、植物和哺乳動物等生物體內發現了pHis[10～12]. 與絲氨酸(Ser)、蘇氨酸(Thr)和酪氨酸(Tyr)的磷酸化相比, 組氨酸咪唑氮原子(N1或N3)磷酸化形成的磷酰胺鍵(P—N)能量高, 較高的水解自由能使pHis相對不穩定, P—N鍵在低pH或暴露在明顯的熱量下會迅速水解[13]. 因此, 過去半個世紀以來, 對pHis的研究一直落后于pSer, pThr和pTyr.

抗體在pSer, pThr和pTyr的生化研究中發揮重要作用, 但pHis抗體的制備并不順利. 這是由于pHis的不穩定性導致其在血漿里迅速發生水解而無法引發足夠……