两栖动物皮肤中含有大量分子结构特殊、功能复杂的生物活性物质,并已部分应用于临床,如用于抗菌及烧伤治疗等。花狭口蛙海南亚种(Kaloula pulchra hainana),为海南省特有两栖动物,隶属无尾目,姬蛙科,狭口蛙属,生活于低海拔地区水沟附近,生存环境恶劣,富有大量病原体,受攻击时皮肤分泌大量白色分泌物。目前从该分泌物中获得了具有强烈溶血活性的蛋白,命名为Kph-hemolysin,该蛋白还具有较强的细胞毒活性。本项目将对该蛋白的cDNA序列进行克隆及分析,并对其溶血活性及肿瘤细胞抑制活性的机制进行深入探讨。以研究其在狭口蛙海南亚种皮肤中所承担的生物学功能,以助于揭示两栖类皮肤活性蛋白多肽的生理、毒理和药理活性,及其分子间相互作用的生物逻辑,分子机制等,解释两栖类皮肤活性蛋白多肽的生物学功能和生物环境适应机制,并为其应用于药物研究与开发打下基础。
Kaloula pulchra hainana;Amphibian;Hemolysin;Cytotoxin;
两栖类动物皮肤中含有大量的分子结构特殊、功能复杂多样的生物活性物质,并已部分应用于临床,如用于抗菌及烧伤治疗等。花狭口蛙海南亚种为海南省特有两栖动物,生活于低海拔地区水沟附近,生存环境恶劣,富有大量病原体。受到刺激时,皮肤分泌白色粘液,少有天敌。已从其皮肤分泌物中获得一特异性的胰蛋白酶抑制剂。利用人,牛,兔,及鸡的红细胞检测,发现其皮肤分泌物具有极强的溶血活性,人红细胞对其最敏感。经阴离子交换层析和凝胶过滤层析等方法分离纯化得到两种溶血素,SDS-PAGE显示,两种蛋白表观分子量为47和22 kDa,分别命名为Kph-hemolysin1和Kph-hemolysin2。用人健康红细胞进行溶血测试,分析不同因素对Kph-hemolysin1溶血活性的影响,如不同分子量PEG(300,400,1000,2000,3400,6000),金属离子(Mg2+, Ca2+, Ba2+, Cu2+, K+),抗氧化剂等。结果显示PEG1000明显抑制其溶血活性。金属离子中Cu2+抑制作用显著,其它金属离子及抗氧化剂几乎无抑制。推断Kph-hemolysin1为孔道蛋白,该孔道蛋白在细胞膜上附着聚集形成孔道引起细胞破裂溶解,孔道直径约1.36-2.4 nm。经MTT实验检测,Kph-hemolysin1能抑制H9及C8166肿瘤细胞的生长,处理48h后,CC50分别为2.31和2.48 uM。经Kph-hemolysin1处理后的H9细胞细胞核发生凝缩,变形。提取处理后的H9细胞DNA,经电泳检测出现DNA片段化。经流式细胞仪分析3 uM Kph-hemolysin1处理48h后的H9细胞,亚二倍体细胞数为29.3%。说明Kph-hemolysin1对细胞的毒性作用是引起细胞发生凋亡。孔道蛋白是研究蛋白质与细胞受体间相互作用的模式分子,因此该研究为生物医学研究,如探讨特定细胞群(如血细胞)、膜受体分子和特定蛋白质分子在生理、病理过程中的功能提供可能的专一性强的分子探针。