鸟氨酸脱羧酶的生理病理特点及其药物研究概况
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迟 莉, 李茹柳, 陈蔚文
鸟氨酸脱羧酶;多胺;研究进展,迟莉,李茹柳,陈蔚文,通讯作者:,摘要,关键词:,0,引言,1鸟氨酸脱羧酶的生物学特性,2鸟氨酸脱羧酶的调控因素,2.1.1
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参见附件(826KB，6页)。
迟莉, 李茹柳, 陈蔚文, 广州中医药大学脾胃研究所 广东省广州市 510405
国家中医药管理局资助课题, No. 2000-j-p-25
上海市教育委员会E-研究院建设计划项目
通讯作者: 陈蔚文, 510405, 广东省广州市机场路12号, 广州中医药大学脾胃研究所. piwei@gzhtcm.edu.cn
电话: 020-36585444 传真: 020-36586563
收稿日期: 2006-01-03 接受日期: 2006-01-25
摘要
鸟氨酸脱羧酶(ornithine decarboxylase, ODC)是多胺代谢中的关键酶, 广泛存在于人体和动物各组织细胞内, 其中对肠细胞的增生、移行和分化起重要作用. 机体调节因素比较复杂. 在黏膜损伤性疾病及某些癌前病变等细胞大量增生的病理情况下ODC的表达发生改变, 可以作为这些疾病分期、预后及药物作用靶点或疗效的指标. 寻找对ODC有作用的药物对于治疗其相关疾病是非常有意义的.
关键词: 鸟氨酸脱羧酶; 多胺; 研究进展
迟莉, 李茹柳, 陈蔚文. 鸟氨酸脱羧酶的生理病理特点及其药物研究概况. 世界华人消化杂志 2006;14(10):979-984
0 引言
鸟氨酸脱羧酶(ODC)是多胺合成过程中的第一个调节酶, 多胺是细胞增生、分化和移行的基础性物质, 起关键作用, 因此ODC对细胞的生长具有重要调节作用. 从这个角度讲ODC对生物体的生长和组织损伤后的修复具有非常意义. ODC的体内外调节因素较复杂, 对此进行全面论述的报道较少, 本文将着重从机体和药物对ODC在生理病理条件下的影响等进行多方面综述.
1 鸟氨酸脱羧酶的生物学特性
细胞内的L-精氨酸在精氨酸酶的作用下催化生成L-鸟氨酸, 后者在ODC的作用下脱羧基生成腐胺. 腐胺是精脒和精胺的前体, 腐胺、精脒和精胺又合称为多胺. ODC和S-腺苷基蛋氨酸脱羧酶和N1-乙酰基转移酶一起控制着多胺的代谢[1].
ODC广泛存在于动物各组织细胞内, 细胞质和细胞核中都能发现他的存在, 其存在部位与细胞的种类和状态有关. ODC蛋白含量约占细胞可溶性蛋白总量的0.016%[1].
ODC极不稳定, 可被多种无机离子灭活, 半衰期短, 仅10-20 min, 易受外界因素的影响, 在生长旺盛的组织中活性较高, 并对生长刺激因素有非常迅速的反应性, 其超常转化率和迅速反应性对快速应答外界刺激具有非常重要的意义[2]. 有研究发现, 将小鼠ODC的C端氨基酸与其快速转换有关的PEST序列(即含脯氨酸、谷氨酸、丝氨酸、苏氨酸的氨基酸序列)截去后, 其对刺激因素的反应性显著下降, 从而认为ODC快速转换率对其迅速反应性起关键作用[3].
ODC蛋白是由两个分子量各为Mr 50 000左右的亚基组成的二聚体[4]. ODC基因包括ODCl和ODC2, 各自定位于不同的染色体. ODC1位于2p25处, ODC2位于7q31处. ODC1普遍存在于生物体内, 是主要的功能基因; 而ODC2仅存在于人体, 是伪基因, 无明确功能. ODCl基因全长Mr 7 100, 由12个长短各异的外显子和11个内含子共同组成[5]. ODC的适宜pH范围较宽, 最适pH在7.0-7.8之间, 他们作用于L-鸟氨酸的Km值各不相同, 但抗原性却完全相同[6].
ODC的降解主要靠体内产生的抗酶(AZ, antizyme)完成. 抗酶由Heller et al[7]在1976年于大鼠肝脏的几个培养细胞株中首次发现. 抗酶并不抑制ODC的合成, 而是与ODC结合生成ODC抗酶复合物, 通过26S蛋白酶体促使ODC的凋亡[8]. 抗酶家族目前所知包括抗酶1、抗酶2、抗酶3和抗酶4四种同系物, 均可受抗酶抑制剂的调节, 他可使ODC抗酶复合物释放ODC而重新释放活性[9-10]. 多胺可通过促使AZ核糖体框架移位促进AZ mRNA经译而诱导AZ合成[11], 从而降低ODC活性.
2 鸟氨酸脱羧酶的调控因素 ......
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