蛇毒中作用于糖基化合物的酶

透明质酸酶是作用于动物组织粘多糖糖苷键的酶,动物组织中的透明质酸、硫酸软骨素A、C都可以被其水解。这种酶广泛存在于哺乳动物睾丸、水蛭头部、许多传染性细菌、蛇毒、蜂毒、蝎毒、蜘蛛毒和有毒的鱼中。与从睾丸中提取的透明质酸酶一样,蛇毒中的透明质酸酶是一个标准的N-乙酰己糖胺内切酶。

一、透明质酸酶

透明质酸酶是作用于动物组织粘多糖糖苷键的酶,动物组织中的透明质酸、硫酸软骨素A、C都可以被其水解。这种酶广泛存在于哺乳动物睾丸、水蛭头部、许多传染性细菌、蛇毒、蜂毒、蝎毒、蜘蛛毒和有毒的鱼中。它能通过水解组织中的酸性粘多糖而协助毒素的扩散,因此又叫“扩散因子”。在研究过的蛇毒中几乎都含有这种酶,响尾蛇毒和蝰蛇毒中这种酶的含量较高。与从睾丸中提取的透明质酸酶一样,蛇毒中的透明质酸酶是一个标准的N-乙酰己糖胺内切酶。水解己糖胺的和氧桥之间的键,主要产物为四糖单位(Glc-UA-Glc-NAc),还与睾丸中的透明质酸酶一样,它的作用可以被糖苷转移酶加强。

对透明质酸酶的认识有一个过程。最早发现哺乳动物睾丸中含有一种水溶性物质,这种物质可以加强注射的液体在组织中的扩散。相似的作用也在蛇毒和蜘蛛毒中发现。Fav_illi等(1940)注意到这些毒对粘多糖有较强的水解作用,这种水解作用可以被抗毒血清抑制。Mclean等(1941)发现圆斑蝰蛇毒和透明质酸酶作用会释放出N-乙酰己糖胺,随着己糖胺的释放,底物的粘度降底。到这时为止,自然界中的透明质酸酶才算被发现。

Chiu等(1960)对6种蛇毒的透明质酸酶活性进行了测定,从眼镜蛇舟山亚种(W.na-知amz)蛇毒中部分纯化的透明质酸酶没有什么毒性。眼镜蛇外里海亚种n.or£-arnz)蛇毒的透明质酸酶也与毒性无关。Mohamed等(1969,1973)对埃及几种蛇毒中的透明质酸酶进行了测定,其中埃及眼镜蛇蛇毒中的透明质酸酶对热敏感,能被2,5-二羟基苯甲酸钠抑制,但EDTA对它没有作用。这和从睾丸中提纯的透明质酸酶相似。不同来源的透明质酸酶最适PH大致相等。蛇毒中这种酶的最适pH为4.6,超过6.5时酶活性显著下降。从美丽矛头竣蛇和恐怖响尾蛇蛇毒中分离的酶最适ph为5.5〜7.0,当粗毒加热到70℃并保温30min时,酶的活性彻底消失。从蛇毒中分离的酶也是热敏感的,它能被2,5-二羟苯甲酸钠部分抑制,但不能被EDTA抑制。透明质酸酶能水解透明质酸、硫酸软骨素A或C,但不能水解肝素,这些性质都和睾丸中的透明质酸酶相似。透明质酸酶不但最适pH在酸性范围(3.5〜5.0),而且在酸性环境中稳定,在中性或碱性条件下迅速失活。一定浓度的NaCl可增加酶的稳定性,稀酶溶液在含有0.4mol/LNaCl的磷酸缓冲液中(pH6.4)4C放置2个月,活力仅略有下降。透明质酸酶对热的稳定性相差很大,有些在室温下能保持数天活性不变,而有些透明质酸酶在41:活性很快丧失。在60°C条件下,从埃及眼镜蛇、绿曼巴)、加蓬丝蜂和毒蜂蛇毒中分离的酶很快丧失活性。从及蛇毒中分离的酶也是热敏感的,在室温下易失活,在4°C贮存2周有15%酶活性丧失。

尽管有不少学者对透明质酸酶进行纯化研究,但真正得到纯品的是中国科技大学徐洵等人(1983)用尖吻蝮蛇毒为原料得到低pH系统聚丙稀酰胺凝胶电泳呈单一区带的纯透明质酸酶,用糖染色法证明该酶是糖蛋白,分子量在30000左右,等电点为10.3。从分子量来看,与其他来源的透明质酸酶相比,蛇毒中的透明质酸酶分子量最小。已知中国东亚钳蝎毒的透明质酸酶分子量为54000,牛睾丸中该酶的分子量为61000,蜂毒中该酶的分子量为63000,细菌中该酶的分子量为150000。从等电点来看,所有动物毒中透明质酸酶都是碱性的,这一点不同于睾丸透明质酸酶(酸性蛋白)和细菌透明质酸酶(中性蛋白)。

Pukrittayakamee等(1988)对南部非洲产毒蛇蛇毒的透明质酸酶活性进行了测定,发现除马来环蛇外,眼镜蛇毒中该酶的活性十分弱或没有这种酶的活性,而蝰蛇毒这种酶的活性较高。从蛇毒中分离的一种透明质酸酶分子量为14000,对热敏感,贮存易变性。

一般地说,透明质酸酶对动物没有直接毒性,但它能够破坏结缔组织,使其他毒性物质能够迅速进入体内,所以透明质酸酶有加强毒性的作用,这种作用已被普遍认识。

二、类肝素酶

肝素(硫酸软骨素B)以强的抗凝作用著称,它和血液中的抗凝血酶I相互作用,具有强抗凝作用。各种能够促凝的响尾蛇毒和不同种的矛头蝮蛇蛇毒中都有水解肝素的酶,它能以肝素为底物水解其中的糖苷键。这种酶被称为类肝素酶,它和透明质酸酶不同,因为后者不但不能水解肝素,肝素反而可以抑制它的活性。Devi等(1970)对这种酶作过研究,发现蛇毒中的类肝素酶水解多糖的特异性和其他来源的类肝素酶不同,该酶似乎对热有一定的稳定性,其他性质知道得还不多。

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