Cell：细胞凋亡蛋白水解图谱

　　

生物通报道：来自美国斯克利普斯研究院（The Scripps Research Institute ，TSRI) Skaggs生物化学与化学生理学研究所(Skaggs Institute for Chemical Biology and Department of Chemical Physiology)的研究人员不仅在世界上率先展开了蛋白质活性表达谱（activity-based protein profiling, ABPP)的绘制工作，而且在最新的一期（8月22日）的《Cell》杂志上公布了一个全面的，有效的蛋白质组学研究平台，可以直接观察到蛋白水解全部过程，研究人员利用这一技术获得了由天然细胞凋亡途径诱导的蛋白质组范围内的蛋白水解事件的图谱。

领导这一研究的是Skaggs生物化学与化学生理学研究所的Benjamin F. Cravatt，他曾获得2005年美国化学会国家奖，是一位著名的蛋白研究专家，其研究小组在世界上率先开展了蛋白质活性表达谱的绘制工作，这一工作的完成将对蛋白酶作用底物的寻找起到巨大的推动作用。

蛋白水解（Proteolysis）即蛋白质的肽键水解，是指蛋白质在酶等催化剂作用下可以水解，生成氨基酸的过程。这个过程对于蛋白的激活（失活），转移，以及降解意义重点，是一个关键的调控过程。

目前在寻找能全面描述生物系统中蛋白水解途径的方法方面是一个研究热点，在这篇文章中，研究人员发展了一种有效全面的蛋白质组学研究平台，利用这一方法能直接的，从全局上观察蛋白水解事件。并且研究人员也利用这一技术获得了由天然细胞凋亡途径诱导的蛋白质组范围内的蛋白水解事件的图谱。

这张图谱包含了91个caspase底物，170个之前未知的细胞凋亡过程中分解的蛋白，而且令人惊讶的是，蛋白水解蛋白中的大部分，尽管已经进行了分解，仍然存在一些离散的蛋白结构域，这说明活性效应蛋白的生成也许是凋亡蛋白水解级联（apoptotic proteolytic cascades）的一个主要功能。

（生物通：张迪）

注：

蛋白质水解

蛋白质水解酶（protease,proteinase）催化多肽或蛋白质水解的酶的统称，简称蛋白酶。广泛分部于动物、植物以及细菌当中，种类繁多，在动物的消化道以及体内各种细胞的溶酶体内含量尤为丰富。蛋白酶对机体的新陈代谢以及生物调控起重要作用。分子量一般在2--3万左右。

蛋白酶按水解底物的部位可分为内肽酶以及外肽酶，前者水解蛋白质中间部分的肽键，后者则自蛋白质的氨基或羧基末端逐步降解氨基酸残基。

蛋白质水解度测定

一种新的测定蛋白质水解度的方法，该方法利用待测蛋白样品完全水解液做为茚三酮比色的标准样品测定蛋白质的水解度，并和常用的几种测定水解度的方法进行了比较，该种方法消除了由一种氨基酸做为对照样品所带来的测定误差，是一种简易行的测定水解度的方法。

蛋白质水解产物的确定

蛋白质在酸性、碱性、酶等条件下发生水解，蛋白质的水解中间过程，可以生成多肽，但水解的最终产物都是氨基酸。蛋白质水解生成氨基酸大约有20余种，天然蛋白质水解的最终产物都是氨基酸。

蛋白质水解中的断键位置

蛋白质的水解遵循“哪里来，哪里去”原则，即水从哪里生成，就从哪里加水进去，所以蛋白质水解中的断键位置，就是羧基中的碳原子和氨基中的氮原子相连的肽键。
 

生成氨基酸分子数的确定

根据2个氨基酸脱1分子水形成二肽，含有一个肽键，3个氨基酸脱2分子水形成三肽，类推（n+1）个氨基酸脱n分子水形成多肽，含n个肽键。反之，一个链状蛋白质分子（多肽分子）水解生成n个氨基酸分子，则要消耗（n-1）个水分子。

原文摘要：

Cell, Vol 134, 679-691, 22 August 2008
Global Mapping of the Topography and Magnitude of Proteolytic Events in Apoptosis
[Abstract]