殺菌/滲透增強蛋白在內(nèi)毒素解毒中的作用

1978年，Weiss等首-次從人中性粒細胞中分離出并獲得純化的天然殺菌/滲透增強蛋白分子（natural bactericidal/permeability-increasing protein，nBPI）。nBPI的相對分子質(zhì)量為55000，位于中性粒細胞溶酶體內(nèi)，屬于嗜天青顆粒中陽離子抗菌蛋白成分之一。只有多型核白細胞（PMN）的骨髓前體細胞才能分泌出具有抗菌活性的多肽產(chǎn)物，即“內(nèi)源性抗菌肽"。通過體內(nèi)外實驗表明，在PMN細胞的諸多抗菌成分中，BPI是惟一能夠直接對革蘭陰性菌發(fā)揮毒性作用，以及對游離LPS具有中和、拮抗作用的抗菌物質(zhì)?，F(xiàn)已證實，殺菌/滲透增強蛋白也參與宿主抗菌的免疫反應(yīng)，是基因組序列上高度保守的脂質(zhì)反應(yīng)蛋白家族成員之一，生物進化各個階段的中性粒細胞中均表達殺菌/滲透增強蛋白成分。

人類BPI基因位點在20號染色體上，與LBP蛋白在同一DNA區(qū)域內(nèi)。在多型核白細胞中已知的抗生蛋白/肽（antibiotic proteins/peptides）中，BPI由于能夠?qū)Ω锾m陰性菌發(fā)揮毒性作用而引人關(guān)注。

天然殺菌/滲透增強蛋白分子由456個氨基酸殘基所組成，近N端1/2處其氨基酸殘基為富含陽離子的賴氨酸，C端1/2處的氨基酸殘基高度疏水，帶少量電荷，中間區(qū)為相對親水、富含脯氨酸的蛋白酶敏感區(qū)，經(jīng)蛋白酶進行有限水解后，天然殺菌/滲透增強蛋白可裂解為兩個片段，即一個相對分子質(zhì)量為25000的N端片段（nBPI25）和一個相對分子質(zhì)量3 000的C端片段（nBPI30）。其中N端片段具有nBPI55的全部生物學(xué)活性，而C端片段未見任何抗菌活性。其化學(xué)晶體結(jié)構(gòu)如圖20-3所示。

圖20-3nBPI化學(xué)模擬結(jié)構(gòu)

1989~1990 年，Gray和Leong等先后從人和牛PMN中克隆出編碼殺菌/滲透增強蛋白的cDNA，并成功地得到表達，從而獲得相對分子質(zhì)量為55 000的完整重組殺菌/滲透增強蛋白分子（rBPI55）。1992年，Weiss等獲得相對分子質(zhì)量為23000的重組殺菌滲透增強蛋白的N端片段（rBPI23）。體內(nèi)外研究表明，無論是完整的殺菌滲透增強蛋白分子（nBPI55 ，rBPI23），還是蛋白酶水解片段及重組殺菌滲透增強蛋白的N端片段（nBPI55、rBPI23）均對革蘭陰性菌及其裂解產(chǎn)物LPS具有高親和力，他們可廣譜抑制革蘭陰性菌的生長，并對其產(chǎn)生細胞毒性作用，可阻斷細菌LPS介導(dǎo)的一系列毒性反應(yīng)，但對G+和真核細胞無毒性作用。