蛇毒中 精氨酸酯水解酶

(一） 概述

所谓精氨酸酯水解酶，是指能够水解精氨酸所形成的肽键或酯键的酶。这是一类特殊 的蛋白酶，它们不能水解动物蛋白酶或蛇毒内肽酶的底物(如酪蛋白和血红蛋白等）。根据 水解底物的特异性不同，可以把精氨酸酯酶分成三类: 第一类只作用于合成的精氨酸酯底 物，如TAME和BAEE，在自然界中还没有发现有天然的底物，也不知道它们的生理作 用； 第二类为作用于纤维蛋白原等血液因子的酶，它们进入体内后促进或抑制血液的凝 固；第三类是激肽释放酶，能够在体内水解血浆中的激肤原而释放出舒缓激肽或类似物。 由于激肽的释放，使这类精氨酸酯酶具有降压、使毛细血管透性增加和产生疼痛等生理作 用。与前两类精氨酸酯酶相比，激肽释放酶水解合成精氨酸酯底物(如TAME和BAEE 等)的活性较弱，对抑制剂的敏感性也低。 第二类精氨酸酯酶我们将在以后的章节中讨论，           第三类精氨酸酯酶在本节的另一部分中作介绍，这里仅对精氨酸酯酶的大致情况以及第 一类精氨酸酯酶作些论述，其中还包括一些现在还不知或未测定功能的精氨酸酯酶。

除眼镜王蛇 蛇毒对精氨酸酯显示较弱的水解活性外，至今所 检查过的眼镜蛇科和海蛇科的蛇毒均不显示任何精氨酸酯水解酶活性。如表3-11-5、表 3-11-6和表3-11-7所示，这种酶在响尾蛇毒和蝰蛇蛇毒中分布很广。Deutsch等(1955)首 先发现蛇毒中存在这种酶，他们利用BAEE为底物，发现15种蝮蛇、响尾蛇和蝰蛇蛇毒 中含有这种酶。以后Hamberg等（1957)和Devi等（1959)报道美洲矛头蝮（BoMro和 知mmoz)蛇毒中“激肽释放”和“凝血”活性与精氨酸酶水解酶有关，而与酪蛋白水解活性 无关。从那以后，许多研究者分别从美洲矛头蝮 蛇毒、日本蝮 蛇毒和铜头 蛇毒中分离出了这种酶。

(二） 分离、纯化和理化性质

Sato等(1965)首先将蝮蛇日本亚种 蛇毒中的精氨酸酯酶分成3 个组分，即类凝血酶、舒缓激肽释放酶和毛细血管透性增加因子。0Shima(1969)测定了 32 种蛇毒中精氨酸酯酶、激肽释放酶和类凝血酶活力的分布。Viljoen等(1979)也从加蓬咝 蝰 蛇毒中分离出了 3种精氨酸酯酶，它们分别具有类凝血酶、激肽释放酶 和纤维蛋白溶解酶的活性。所有这些酶都属于丝氨酸蛋白酶，其底物专一性很强，只作用 于体内特定蛋白底物(如纤维蛋白原和激肽原等）中特定的肽键，常见的是Arg-X肽键， 可被丝氨酸蛋白酶抑制剂DFP所抑制。由于它们能够水解BAEE和TAME等精氨酸 酯，因而把它们称为精氨酸酯水解酶，也有人直接称为精氨酸酯酶。

除上述提到的精氨酸酯酶外，近些年还从其他蛇毒中分离出了一些精氨酸酯酶。 White等(1982)从西部菱斑响尾蛇WrM)蛇毒中分离出一种酸性精氨酸酯酶， 用分子筛层析测得分子量为25 000,对BAEE和BAPNA的水解作用相似，其水解速度 和商品胰蛋白酶相似;Sugihara等(1984)从中国烙铁头 蛇毒中分离出一种精氨酸酯酶,命名为ME-5，lg粗毒可以获得1. 4mg精氨酸酯酶。该组分是一种糖蛋白，能够水解TAME，还能引起毛细血管通透性增加，但无促凝活性，也无舒 缓激肽释放活性。该酶对热稳定，在PH5〜9范围内也稳定，分子量为33 000,等电点为 6. 48。珞铁头(T.MucrosgMamatos)蛇毒含有5种精氣酸醋酶，命名为ME-1、ME-2、ME- 3、ME-4、ME-5,其中ME-3、ME-4和ME-5可以被DFP抑制，说明分子中的丝氨酸羟基 对酶的活性十分重要。这5种酶都能引起毛细血管通透性增加，但都无促凝活性，它们的 氨基酸组成与其他蛇毒中的精氦酸酯酶不同。Silva等(1985)从蛇毒中分离出一种精氨酸酯酶，其酶活性为181fmi0l/min . mg,比粗毒高10. 9倍。该酶 无类凝血酶和激肽释放活性，以Bz-L-Arg-O-Et为底物测定Km为1. 14X10_3mol/L， Vmax为181. 7/xmol/min . mg。该酶可以被苯甲脒可逆抑制（Ki为8. 9X10_4mol/L)，被 DFP不可逆抑制。