干扰素(interferon, IF),则是由真核生物细胞感染病毒后分泌的具有抗病毒作用的蛋白。事实上.动物和人类在生活过程中总会接触和感染过病毒。过去使用的血源性干扰素,是从正常人血白细胞提取的,产量极低,价格昂贵。现在已能用基因工程技术生产人类各种干扰素。干扰素分为a-(白细胞)型、β-(成纤维细胞)型和γ-(淋巴细胞)型三大
族类,每族类中又各有亚型,分别有各自的特异性作用。
为了解干扰素作用机制,还应先回顾和深化有关eIF2与转录起始过程。eIF2-GTP的
结合,是进一步结合 met-tRNAimet并使之进入核蛋白体小亚基必须的。 eIF2若被磷酸化,
则失去起动翻译过程的能力。 eIF2的磷酸化与去磷酸化,可能是翻译调控上的一个重要
环节。
干扰素对病毒有两方面的作用:其一是干扰素在双链RNA(例如RNA病毒)存在
下,可以诱导一种蛋白激酶,由蛋白激酶使eIF2发生磷酸化,从而抑制病毒蛋白质的生物合成(图13-17左);干扰素还可诱导生成一种罕见的寡核苷酸,称为2’-5’A,2’-5’A则可活化一种称为 RNaseL的核酸内切酶,由 RNase L降解病毒 RNA(图 13-17右)。 2’-5’A,即2’-5’聚腺苷酸,其腺苷酸不是由通常的3’-5’磷酸二醋键,而是由2’-5’磷酸二酯键连接成。
干扰素这两方面的作用是独立的。 2’-5’A抑制病毒的蛋白质合成作用,加入eIF2并不能恢复。但加入相应的mRNA却可逆转,使病毒恢复蛋白质合成,说明两者之间没有
相互依赖的关系。除了抗病毒作用外,干扰素还起调节细胞生长分化、激活免疫系统等
作用。所以干扰素在临床应用上十分广泛,它是继基因工程胰岛素之后,比较早获准在
临床上使用的基因工程药物。我国已有多家药厂能生产各种类型的基因工程干扰素。
小结
蛋白质的生物合成,需要各种氨基酸作为原料,还需各种RNA和酶、蛋白质因子
等的共同配合。mRNA是翻译的直接模板,通过遗传密码决定蛋白质分子上的氨基酸组
成和排列次序。氨基酸要先和相应的tRNA结合,生成氨基酰一tNRA,才能进入蛋白质
肽链上的正确位置。rRNA和多种蛋白质组成的核蛋白体,作为翻译的场所。核蛋白体才为大、小亚基,其上的P位和A位分别是肽链、氨基酰一tRNA附着的位置。某些核蛋白体蛋白质有酶的作用。
原核生物翻译起始因子有IF-I、IF-2和 IF-3伍3三种,真核生物eIF多达十种。翻译起始复合物就是把蛋氨酰一tRNA、,mRNA和核蛋白体组装在一起而形成的。原核生物和真核生物的翻译起始复合物生成过程大同小异,关键是核蛋白体小亚基先结合mRNA还是甲硫氨酰一tRNA先结合mRNA。起始复合物生成后,P位被甲硫氨酰一tRNA占据而A位留空,准备第二位氨基酰tNRA的进入。翻译延长过程包括进位(注册)、成肽和转位三个反应的连续循环。翻译延长因子ET-T(ET-1)协助氨基酰一tRNA进入A位称为进位。催化肽链生成的酶叫转肽酶,是由核蛋白体上多种蛋白质组成的,成肽在A位上完成。
另~种翻译延长因子EF-G(EF-2)有转位酶的作用,把肽链从A位移向P位。留空的A
位又接受下一个氨基酰一tRNA的进人。当mRNA链上的终止密码到达核蛋白体,没有相
配的氨基酰一tRNA进入A位,释放因子(RF)即结合核蛋白体,使转肽酶发挥水解酶的活性,导致肽链脱落,mRNA释放、核蛋白体拆离,翻译过程即行终止。
翻译后加工是多肽链从无生物活性转变为有生物活性的过程。加工形式有多种。高
级结构的加工有亚基聚合和辅基连接。一级结构的加工包括去除外端的甲硫氨酸,个别氨基酸的修饰,以及水解修饰。通过水解修饰,一条肽链可能分为多个不同的活性肽段。蛋白质的靶向输送是与膜性结构与功能相关的过程,它保证合成的蛋白质在恰当位置上的执行功能。
蛋白质的生物合成受各种药物和生物活性物质的抑制和干扰。不少抗生素就是通过
抑制蛋白质生物合成而杀菌或抑菌的。白喉毒素、干扰素等,都在抑制蛋白质生物合成
上有特异性的作用靶点。
(马涧泉)