蛇毒蛋白质翻译后修饰的研究进展
摘要：蛇毒主要由具有生物活性的蛋白质和多肽组成，二者占蛇毒干重的90％～95％。蛇毒因受多重因素影响而呈现出表达水平和分子水平的多样化，其中蛋白质的翻译后修饰在决定蛋白质多样性上就有着不可忽视的作用，它使蛋白质的结构更为复杂，功能更为完善，调节更为精细，作用更为专一。蛋白质翻译后修饰成为全球蛋白组学新的研究方向，但有关蛇毒蛋白质翻译后修饰的鉴定仍存在许多难题，相关研究也有一定的局限性，很少有基于蛇毒全蛋白组的蛋白质翻译后修饰的系统性工作，其中对于磷酸化修饰的研究更是少之又少。
关键词：蛇毒； 多样性； 翻译后修饰； 磷酸化；
蛇毒是由位于毒蛇头部两侧、眼后方的毒腺分泌出来的一种粘稠、透明或淡黄色的液体，其主要成分是具有生物活性的蛋白质和多肽，二者占蛇毒重的90％～95％。蛇毒的特点是成分复杂，不同的蛇种的蛇毒、甚至同一蛇种不同季节所分泌的毒液，其毒性成分都存在一定的差异。目前已知的有，神经毒素、细胞毒素、血液循环毒素和混合毒素，它们会分别攻击不同的细胞，例如神经细胞、肌肉细胞或血液细胞。这些蛋白由同源基因所编码，却表现出蛇毒组分及功能的多样性，可能是因为功能基因的重复，也可能是分子调控中的转录机制、蛋白翻译后修饰，或者是达尔文的加速进化关系[1-5]。
1 蛇毒
蛇毒是由蛋白质、肽类、碳水化合物、脂类、核苷、氨基酸和生物胺类等多种组分构成的混合物[6]，其组分可分为非酶类（去整合素、C型凝集素、三指毒素、缓激肽增强肽、ohanin、肌毒素、富含半胱氨酸分泌蛋白、神经生长因子、血管内皮生长因子、半胱氨酸蛋白酶抑制剂和kunitz蛋白酶抑制剂等）和酶类（丝氨酸蛋白酶、金属蛋白酶、L-氨基酸氧化酶和磷脂酶A2等）等若干个蛋白家族[7-9]。而蛇毒毒素各蛋白家族又可进一步细分出多种分子量、等电点等理化特征差异较大的组分。尽管它们属于同一家族，并由同源基因所编码，具有相似的结构域和免疫原性，却呈现功能上的多样化。这其中受到了多重因素的影响，如分子调控中的转录机制、蛋白质翻译后修饰等，也可能是由于功能基因的重复，或是达尔文加速进化的关系。
全世界3000多种蛇类中有600余种是有毒蛇，其中越200种具有致命威胁。而在亚洲、非洲以及拉丁美洲毒蛇咬伤已经成为一个严重的健康问题，对人们的生命健康造成了巨大的威胁。据估算全世界每年有多达184.1万毒蛇咬伤事件的发生，其中致死率高达5%[10，11]。即使是幸存者也会遭遇一定程度的局部损伤，在咬伤部位及临近组织会出现灼痛、皮下淤血、水泡、水肿和组织坏死。更有甚者会出现全身性症状，如头晕、恶心、呕吐、畏寒、发热、全身乏力、视力模糊、呼吸急促、心动过速等。最为严重的还会出现弥漫性血管内凝血、心血管休克、肾衰竭等临床病症。其严重程度取决于蛇的大小种类，注入的蛇毒的数量，伤口的数目，咬伤的部位和深度，同时也与被咬伤者的年龄、体重和健康状况有关。
尽管蛇毒对人类对生命健康造成了巨大的威胁，但作为自然界中强有效的生物化合物的丰富来源，其毒液成分对人类也有着不可估量的作用。例如，蛇毒的毒液成分可用于关节炎、血栓症、多发性硬化、疼痛、神经肌肉疾病、血液和心血管疾病、感染以及炎症性疾病的治疗[12-14]并且在抗癌药物开发应用上高强毒性的蛇毒是一个有吸引力的选择。由于毒蛇咬伤临床症状的复杂性以及蛇毒疾病治疗的多样性与蛇毒组分的丰富性之间有着必然联系，毒素差异备受毒理学家和两爬学者的关注。因此阐明蛇毒组成及功能的多样性，有利于蛇伤诊疗、抗血清制备策略的完善和药用活性组分作用机制的阐释及其开发提供依据[1, 2] 。
2 蛇毒修饰蛋白质组学的研究进展
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