二、肽
关于肽的构成、肽键及肽键的性质等本科教材也已有论述,这里主要介绍一些生物活性肽。动物、植物和细菌细胞只能够含有多种具有重要的生理活性的低分子质量多肽,特别是在内分泌学中具有极其重要的意义。
(一)活性肽的形成
自然界中活性肽类的形成主要有两种途径:一是通过核糖体形成的,由大的蛋白质作为它们的前体;二是通过非核糖体途径合成的,两种途径合成的多肽有明显差别,如表8-1。
表8-1 来自核糖体和非核糖体途径的肽类特征上的差别

由核糖体合成新生的肽链经过加工修饰,通过前体剪接可以得到一些有活性的蛋白质和肽类。同样的前体在不同组织中有不同加工方式,如29肽的胰高血糖素:其前体有约160个氨基酸残基,由胰岛α细胞核肠黏膜L细胞合成。在不同组织中降解得到的产物不同,在胰腺,前体降解得到N端的2个小片段和C端的一个功能大片段,N端的2个小片段中一个33~61位氨基酸残基构成的是胰高血糖素,另一个是GRPP;在肠道,前体降解得到不同活性的片段:N端是一个胰高血糖素样活性肽,而C端为两个小活性肽,即胰高血糖素肽-1(GLP-1)和胰高血糖素肽-2(GLP-2),肠道中N端大片段还可降解为GRPP,但是却不能合成胰高血糖素了,只能生成比胰高血糖素多8个氨基酸残基的泌酸调节肽(oxyntomodulin),此例反映了一些活性肽前体的加工受多种因素的影响,也反映了活性肽调控的复杂性。
(二)常见活性肽
许多重要的激素属于肽类,如催产素、促甲状腺释放激素、牛加压素和舒缓激肽等。一些毒素也是多肽,如由蓝菌合成的微囊藻素(cystin)和结节素(nodularin),大剂量时有致死作用,小剂量时会引起肝脏肿瘤。鹅膏蕈能合成α-鹅膏蕈碱(α-amanitin),它是一个环状八肽(图8-2),能与真核生物的RNA聚合酶Ⅱ和Ⅲ结合并抑制其活性,从而阻断RNA的合成。

图8-2 α-鹅膏蕈碱的化学结构
某些抗生素(如缬氨霉素、多黏菌素E、放线菌素D和短杆肽A)和一些抗肿瘤药物(如博来霉素)亦属于肽类物质,许多饮料使用的助甜剂——天冬苯丙二肽酯是一个二肽。
作用与神经系统的一些神经调节物或神经递质也是肽类,下丘脑和纹状体以及肾上腺髓质能合成、分泌内源性阿片肽。根据前体的不同,阿片肽可分为脑啡肽(enkephalin,EK)、内啡肽(endorphin,EP)、强啡肽(dynorphin,Dyn)和皮啡肽(dermorphin,DRM),它们都是具有生物活性的小肽。
哺乳动物的一种多肽可能包含具有一种以上的生理效能的多肽。例如β-促脂解素——刺激脂肪酸从脂肪组织释放的垂体激素,它的一级结构与其他几个具有多种生物活性的多肽激素的氨基酸序列具共同性(图8-3)。图中大的多肽是较小多肽的前体。

图8-3 β-促脂解素的一级结构