保护蛋白——一种新型的抗氧化蛋白及其生物学功能
作者：谢丽涛 顾熊飞
单位：谢丽涛 广州医学院生物化学教研室，广州 510182；顾熊飞 中山医科大学生物化学教研室，广州 510089
关键词：保护蛋白(PRP)；抗氧化作用；凋亡
广州医学院学报990329 中图分类号 R554.6
1988年，Kim等人[1]首次从酵母中提取出一种具有抗御过氧化物作用，保护机体免受损伤的一种新型抗氧化蛋白质，因其具有抗氧化的功能，故命名为保护蛋白(Protector Protein，简称PRP)或对巯基特异的抗氧化蛋白质(TSA或TPP)。1994年又将保护蛋白命名为硫氧还蛋白过氧化物酶(Thioredoxin peroxidase,TPx)[2]。现已证实，硫氧还蛋白过氧化物酶与硫氧还蛋白、硫氧还蛋白还原酶同属一个家族，是从过氧化物到NADPH氧化过程中，氧化还原链中具有相互关系的组成成员，是一种存在于酵母乃至哺乳动物细胞内的具有抗氧化作用的新型蛋白质，属于抗氧化蛋白家族的一员。哺乳类动物硫氧化还原蛋白按命名法分为四种亚类(Ⅰ，Ⅱ，Ⅲ，Ⅳ)。到目前为止，用免疫印迹法已经发现酵母、哺乳动物如兔脑等都存在有保护蛋白[3]。保护蛋白在机体内的广泛存在，证明保护蛋白在生物体有着重要的生理功能。
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1 PRP的分子结构
PRP是由核DNA编码的细胞质蛋白质，染色体定位确定在13q12位置上。据文献报道，PRP体内以寡聚体形式存在，分子量有50KD和90KD两种，由单-的25KD的亚基组成，每一个亚基含有195个氨基酸，属单纯蛋白质[5]。PRP分子内有两个半胱氨酸(第47和170位)，是与抗氧化功能有重要关系的氨基酸残基。纯化的PRP等电点在5.3～5.4之间，从低等生物的保护蛋白氨基酸顺序分析表明，保护蛋白家族中，除了保护蛋白外，还包括碱性过氧化物还原酶，自然杀伤细胞的自然杀伤因子(NKEF)等，Chae等人[6]通过对人脑、人红细胸、猪和酵母的TPx的氨基酸序列分析，证实人脑、人红细胞和NKEF-B的TPx某一段的基因序列相近，与编码自然杀伤因子B(NKEF-B)接近，具有同源性。
2 PRP的生物学特性
2.1 PRP对高氧环境的保护作用
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实验证实，当酵母的培养条件从有氧状态转变为高氧状态时，4小时中PRP可增加70%；相反，若从有氧状态转变到无氧状态时，PRP可减少到35%，若从无氧状态直接提高到高氧状态时，细胞受氧化侵蚀，PRP的合成可增加2～3倍；α一巯基乙醇也可以诱导PRP的合成，若在有氧培养的酵母指数生长期加入α一巯基乙醇，细胞内的PRP也增加；热休克反应也可以诱导出与酵母PRP分子量相近的热休克蛋白。
2.2 PRP对过氧化氢和羟自由基的清除作用
PRP不具备已知的过氧化物酶、谷胱甘肽过氧化物酶、超氧化物歧化酶和对金属的螯合作用的特性[1]，但是，Lim等人[5]观察酵母PRP却具有清除过氧化氢和羟自由基的作用，实验证实，酵母PRP的抗氧化特性显示出有巯基特异性：在二硫苏糖醇(DTT)存在下，PRP具有清除过氧化氢的能力。PRP以寡聚体形式存在，分子中的半胱氨酸残基的巯基是封闭的，在DTT的存在下PRP分子中巯基被还原，亚基解聚，提供抗氧化反应所需要的巯基，DTT含有硫醇，决定了保护蛋白的抗氧化作用需要硫醇的特性，显示DTT在反应中是必需的。PRP对过氧化氢的清除作用具有量效关系，PRP浓度越高，清除羟自由基的能力越强，与过氧化氢酶作用效应相似，但两者机理不同，后者不需要DTT，说明PRP是新发现的抗氧化蛋白。
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PRP也可避免细菌谷氨酰胺合成酶和烯醇化酶等酶活性的失活[1]，实验证明，非硫醇MFO系统可引起E.coli谷氨酰胺合成酶失活，若在反应系统中加入DTT和PRP，可以完全避免谷氨酰胺合成酶失活，但单纯PRP不能保护谷氨酰胺合成酶，说明DTT是PRP转变为活性形式的重要因素。
生物体内产生的过氧化氢与Fe2+作用即Fenton反应产生羟自由基(*OH)。羟自由基是强氧化剂，可对DNA等生物大分子产生损伤作用，它们攻击DNA的碱基杂环和糖基，引起DNA链的断裂及碱基修饰等多种类型的氧化损伤，超螺旋结构解旋为缺口式或线状结构。硫醇MFO系统可产生羟自由基，在近中性缓冲液中与DNA孵育，可引起DNA氧化损伤。例如，PUC质粒超螺旋结构在硫醇MFO系统中混合4小时，质粒DNA的超螺旋结构断裂成缺口式形状。实验证实若质粒DNA与MFO氧化系统孵育之前加入PRP，琼脂糖电泳发现经MFO氧化系统氧化的缺口式形状DNA减少或消失，超螺旋DNA增加[8]，而且，PRP对DNA氧化损伤的保护作用与蛋白质溶液的浓度有相关性，DNA的氧化损伤是由羟自由基等引起的，因而推测PRP对DNA氧化损伤的保护作用的机理是对羟自由基的清除作用。PRP除对原核生物DNA氧化损伤具有保护作用外，也证实PRP可以减少真核生物小牛胸腺DNA在同一氧化系统中产生氧化修饰碱基8-羟基-脱氧鸟苷(8-OH-dG)。
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目前认为，PRP分子中的半胱氨酸残基是抗氧化作用的重要氨基酸。PRP和过氧化氢酶均具有清除过氧化氢作用，但机理不同，PRP作用时需要DTT作媒体，DTT内的巯基不与过氧化氢作用，只有DTT存在，PRP才完全避免谷氨酰胺合成酶的失活，DTT是使蛋白分子由无活性形式转变为有活性形式的重要因素。换言之，半胱氨酸直接参与氧化还原反应。实验证明，若PRP的半胱氨酸与N-乙基顺丁烯二酰亚胺(NEM)特异结合被封闭后，则失去巯基的功能。Chae等人[9]观察三种不同的细胞PRP对细胞生长的影响，他们用含有酵母PRP基因并以丙氨酸代替第47位半胱氨酸的突变株的大肠杆菌和以苯丙氨酸代替第82位酪氨酸的突变株观察细胞生长、过氧化氢引起损伤时细胞生存率和细胞的过氧化氢酶、超氧化物歧化酶的活性变化。实验证明，突变株的细胞生长速度在氧损伤环境下明显降低；暴露在相同的过氧化氢浓度下，突变株的细胞生存率降低速度比正常保护蛋白菌株要快，而且，第47位半胱氨酸被丙氨酸代替的突变株降低速度最快，说明47位的半胱氨酸巯基起着重要的抗氧化作用。根据这些实验结果，[7]可能是谷胱甘肽作用时酶的直接供氢体，或者为细菌硫氧还原蛋白和硫氧还原蛋白还原酶提供一个还原环境。Yim等人用自旋捕获法(EPR)研究PRP的抗氧化机理，通过在有氧和缺氧条件下产生硫自由基实验显示，保护蛋白的其中一种底物可能是巯基自由基或自由基阴离子。
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Klimowski等人[10]克隆出与酵母硫氧还蛋白过氧化物酶相似的同源物，分子量为22.1KD，与同家族的其它Tpx相比，它在靠近氨基端有一反式半胱氨酸，是酶活性所必需的，同样保护DNA免受由金属氧化酶催化引起的氧化损伤。
McGonigle等人[11]证实，过氧化物还原酶家族也包括仅含有一个半胱氨酸的酶，在多种生物包括蠕虫中均发现一个或两个半胱氨酸等变异体。
2.3 保护蛋白抑制细胞凋亡的特性
Zhang[12]和Ichimira等人[13]证实，硫氧还蛋白过氧化物酶Ⅱ与细胞凋亡抑制剂Bc1-2具有相似功能。他们用编码TPxcDNA通过载体转染入Molt-4人白血病细胞，用Western blot分析技术证实TPx在细胞内高度表达后，抑制因细胞凋亡药物如神经鞘氨醇引发的凋亡作用。TPx对缺乏血清的细胞也产生保护作用，TPx高度表达的细胞可延迟凋亡，其他细胞凋亡诱导剂如Pharmacslogic和Etoposide作用于TPx高度表达的细胞，TPx与经典细胞凋亡抑制剂Bc1-2有类似的功能。
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目前认为TPx抑制细胞凋亡的机理：第一是抑制细胞凋亡过程羟自由基的产生。细胞色素C是公认的细胞凋亡过程中的必需因子，细胞色素C从线粒体中释放到胞液中刺激凋亡，已证实Bcl-2可阻碍细胞色素C的释放，避免细胞受溶菌酶作用而凋亡[14]。例如，神经鞘氨醇可促使细胞色素C提早2小时释放。TPx具有Bcl-2功能，抑制细胞内细胞色素C的释放。另外，脂质过氧化被认为是细胞凋亡过程中引起DNA片段和凋亡的中间媒体，TPx具有抑制脂质过氧化作用，清除羟自由基和抑制真核生物羟自由基的积累。细胞凋亡过程中，脂质过氧化过程发生在细胞色素C释放之前(见下式)，可推测TPx对细胞凋亡作用位点是先于Bcl-2作用位点，抑制羟自由基的产生，最终避免细胞凋亡。
第二是抵御氧损伤和局部缺血。Ichimiya等人从E14.5脑cDNA库中找出编码TPx的鼠同类基因，证实所有种类的TPx具有高度同源性，氧损伤和局部缺血可引起脑组织TPx表达水平提高；也用鼠红细胞研究了鼠TPx的功能，证实鼠TPx在嗜t细胞瘤细胞的表达可延长缺乏血清和神经因子状态下细胞的生存寿命，证实TPx具有延长神经细胞生存的功能，可以说，保护蛋白作为细胞凋亡过程的有效抑制剂源于其抗氧化特性。
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2.4 PRP对维持机体氧化还原平衡的作用
有机体生理状态下可产生过氧化氢等活性氧产物，对机体产生损害作用，细胞的抗氧化防御系统能抵御有害物质的侵蚀，因此，机体保持稳态的氧化还原反应非常重要。研究认为细胞间氧化还原反应广泛存在于从细菌到人类的生物体中，是机体内信号传递和基因表达的重要元素。在哺乳类动物，胞间氧化还原状态与细胞分化、免疫应答、生长控制、肿瘤发生和细胞凋亡都有着密切联系。核因子KappaB(NFKB)是存在于胞液中与抑制蛋白IrB相关的转录因子家族成员，肿瘤坏死因子、佛波酯、脂多糖和病毒感染可以激活NFKB，目前认为过氧化氢等氧化产物可激活NFKB，IrB-α磷酸化是NFKB被激活的一个途径。Liu等人[14]证实TPx可以通过限制氧化还原反应降低IrB-α磷酸化作用。Kang等人用免疫法检测哺乳组织的三种过氧还蛋白(Peroxiredoxin,Prx,Ⅰ，Ⅱ，Ⅲ)，也证实PrxⅡ大量表达时，可通过调节细胞间的过氧化氢量抑制因肿瘤坏死因子引起的NFKB的活性，维持机体处于氧化还原平衡状态。
, 百拇医药
目前，国内对PRP的研究还刚刚起步，未见文献报道，国外对PRP的研究则从分子生物学水平探讨其作用机理。更有意义的是，目前发现TPxⅣ的染色体定位与某些疾病基因定位十分接近，PRP与某些疾病的发生之间的关系将会成为研究热点。预测PRP将会在衰老和肿瘤研究中成为研究新领域，在食品工业，化妆品工业等学用学科中有着潜在的应用前景。
参考文献
1 Kim K H,Kim I H,Lee KY,et al.The isolation and purification of a specific "Protector"protein which inhibits enzyme inactivation by a thiol/Fe(III)/O2 m ixed-function oxidation system.J Biol Chem,1988；263:4701～4711
, 百拇医药 2 Jin D Y,Chae H Z,Rhee S G,et al.Regulatory role for a novel human thiored oxin peroxidase In NG- KB activation.J Biol Chem,1997；272(49):30952～30961
3 Lim YS,Chae MK,Yun CH,et al.Purification and characterization of thiol-sp ecific antioxidant protein from human red blood cell:A new type of antioxidant p rotein.Biochem Biophy Res Commun,1994；199(1):199～206
4 Jim DY,Chae HZ,Rhee SG,et al.Regulatory role for a noval human thioredoxi n peroxidase in NF-KB activation.J Biol Chem,1997；272(49):30952～30961
, 百拇医药
5 Lim Y S,Kim HK,Vbm T B,et al.Removal of hydrogen peroxide and hydroxyl ra dical by thiol specific antioxidant protein as a possibble role in vivo.Biochem Biophys Res Commun,1993；192(1):273～280
6 Shau H,Kim A.Identification of nature killer enhancing factor as a major antioxidant in human red blood cells.Biochem Biophys Res Commun,1994；199(1)83～8 8
7 Ahn Sm,Lee Sm,Chung T,et al.Yeast Thiol-depent protector protein expressi on enhanees the resist of Escherichia coli to hydrogen peroxide.Biochem and mol Biol Intern,1996；39(5):1007～1015
, http://www.100md.com
8 Kwon SJ,Kim KH,Kim I H,et al.Strand breaks in DNA induced by a Thiol/Fe/O 2 mixed-function oxidase system and its protection by a yeast antioxidant protei n.Biochem Biophy Res Commun,1993；192(2):772～777
9 Chae HZ,Kim IH,Kin K,et al.Cloning,Sequencing,and mutation of thiol-speci flc autoxidant gene of Saccharomyces cerevisiae.J Biol Chem,1993；268:16815～16821
10 Klimowski L,Chandrashekar R,Tripp C A.Molecularcloning,expression and en zymatic activity of athioredoxin peroxidase from dirofilaria immitis.Mol Biochem Parasitol,1997；90(1):297～306
, 百拇医药
11 McGonigle S,Dalton J P,et al.Peroxiredoxin:A new antioxidant family.para sitology Today,1998；14:139～145
12 Zhang P,Liu B,Kang SW,et al.Thioredoxin peroxidase is a noval inhibitor of apoptosis with a mechanism distinct from that of BCL-2.J Biol Chem,1997；272(4 9):30615～30618
13 Ichimiya S,Davis JG,O'Rourke DM,et al.Murine thioredoxin peroxidase dela ys neuronal apoptosis and is expressed in areas of the brain most susceptible to hypoxic and ischemic injury.DNA Cell Biol,1997；16(2):311～21
14 Liu X,Kim CN,Yang J,et al.Induction of apoptotic program in cell free Ex tracts:reguirement for dATP and cytochrome C.Cell,1996；86:147～57
(收稿：1999-05-11), http://www.100md.com
单位：谢丽涛 广州医学院生物化学教研室，广州 510182；顾熊飞 中山医科大学生物化学教研室，广州 510089
关键词：保护蛋白(PRP)；抗氧化作用；凋亡
广州医学院学报990329 中图分类号 R554.6
1988年，Kim等人[1]首次从酵母中提取出一种具有抗御过氧化物作用，保护机体免受损伤的一种新型抗氧化蛋白质，因其具有抗氧化的功能，故命名为保护蛋白(Protector Protein，简称PRP)或对巯基特异的抗氧化蛋白质(TSA或TPP)。1994年又将保护蛋白命名为硫氧还蛋白过氧化物酶(Thioredoxin peroxidase,TPx)[2]。现已证实，硫氧还蛋白过氧化物酶与硫氧还蛋白、硫氧还蛋白还原酶同属一个家族，是从过氧化物到NADPH氧化过程中，氧化还原链中具有相互关系的组成成员，是一种存在于酵母乃至哺乳动物细胞内的具有抗氧化作用的新型蛋白质，属于抗氧化蛋白家族的一员。哺乳类动物硫氧化还原蛋白按命名法分为四种亚类(Ⅰ，Ⅱ，Ⅲ，Ⅳ)。到目前为止，用免疫印迹法已经发现酵母、哺乳动物如兔脑等都存在有保护蛋白[3]。保护蛋白在机体内的广泛存在，证明保护蛋白在生物体有着重要的生理功能。
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1 PRP的分子结构
PRP是由核DNA编码的细胞质蛋白质，染色体定位确定在13q12位置上。据文献报道，PRP体内以寡聚体形式存在，分子量有50KD和90KD两种，由单-的25KD的亚基组成，每一个亚基含有195个氨基酸，属单纯蛋白质[5]。PRP分子内有两个半胱氨酸(第47和170位)，是与抗氧化功能有重要关系的氨基酸残基。纯化的PRP等电点在5.3～5.4之间，从低等生物的保护蛋白氨基酸顺序分析表明，保护蛋白家族中，除了保护蛋白外，还包括碱性过氧化物还原酶，自然杀伤细胞的自然杀伤因子(NKEF)等，Chae等人[6]通过对人脑、人红细胸、猪和酵母的TPx的氨基酸序列分析，证实人脑、人红细胞和NKEF-B的TPx某一段的基因序列相近，与编码自然杀伤因子B(NKEF-B)接近，具有同源性。
2 PRP的生物学特性
2.1 PRP对高氧环境的保护作用
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实验证实，当酵母的培养条件从有氧状态转变为高氧状态时，4小时中PRP可增加70%；相反，若从有氧状态转变到无氧状态时，PRP可减少到35%，若从无氧状态直接提高到高氧状态时，细胞受氧化侵蚀，PRP的合成可增加2～3倍；α一巯基乙醇也可以诱导PRP的合成，若在有氧培养的酵母指数生长期加入α一巯基乙醇，细胞内的PRP也增加；热休克反应也可以诱导出与酵母PRP分子量相近的热休克蛋白。
2.2 PRP对过氧化氢和羟自由基的清除作用
PRP不具备已知的过氧化物酶、谷胱甘肽过氧化物酶、超氧化物歧化酶和对金属的螯合作用的特性[1]，但是，Lim等人[5]观察酵母PRP却具有清除过氧化氢和羟自由基的作用，实验证实，酵母PRP的抗氧化特性显示出有巯基特异性：在二硫苏糖醇(DTT)存在下，PRP具有清除过氧化氢的能力。PRP以寡聚体形式存在，分子中的半胱氨酸残基的巯基是封闭的，在DTT的存在下PRP分子中巯基被还原，亚基解聚，提供抗氧化反应所需要的巯基，DTT含有硫醇，决定了保护蛋白的抗氧化作用需要硫醇的特性，显示DTT在反应中是必需的。PRP对过氧化氢的清除作用具有量效关系，PRP浓度越高，清除羟自由基的能力越强，与过氧化氢酶作用效应相似，但两者机理不同，后者不需要DTT，说明PRP是新发现的抗氧化蛋白。
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PRP也可避免细菌谷氨酰胺合成酶和烯醇化酶等酶活性的失活[1]，实验证明，非硫醇MFO系统可引起E.coli谷氨酰胺合成酶失活，若在反应系统中加入DTT和PRP，可以完全避免谷氨酰胺合成酶失活，但单纯PRP不能保护谷氨酰胺合成酶，说明DTT是PRP转变为活性形式的重要因素。
生物体内产生的过氧化氢与Fe2+作用即Fenton反应产生羟自由基(*OH)。羟自由基是强氧化剂，可对DNA等生物大分子产生损伤作用，它们攻击DNA的碱基杂环和糖基，引起DNA链的断裂及碱基修饰等多种类型的氧化损伤，超螺旋结构解旋为缺口式或线状结构。硫醇MFO系统可产生羟自由基，在近中性缓冲液中与DNA孵育，可引起DNA氧化损伤。例如，PUC质粒超螺旋结构在硫醇MFO系统中混合4小时，质粒DNA的超螺旋结构断裂成缺口式形状。实验证实若质粒DNA与MFO氧化系统孵育之前加入PRP，琼脂糖电泳发现经MFO氧化系统氧化的缺口式形状DNA减少或消失，超螺旋DNA增加[8]，而且，PRP对DNA氧化损伤的保护作用与蛋白质溶液的浓度有相关性，DNA的氧化损伤是由羟自由基等引起的，因而推测PRP对DNA氧化损伤的保护作用的机理是对羟自由基的清除作用。PRP除对原核生物DNA氧化损伤具有保护作用外，也证实PRP可以减少真核生物小牛胸腺DNA在同一氧化系统中产生氧化修饰碱基8-羟基-脱氧鸟苷(8-OH-dG)。
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目前认为，PRP分子中的半胱氨酸残基是抗氧化作用的重要氨基酸。PRP和过氧化氢酶均具有清除过氧化氢作用，但机理不同，PRP作用时需要DTT作媒体，DTT内的巯基不与过氧化氢作用，只有DTT存在，PRP才完全避免谷氨酰胺合成酶的失活，DTT是使蛋白分子由无活性形式转变为有活性形式的重要因素。换言之，半胱氨酸直接参与氧化还原反应。实验证明，若PRP的半胱氨酸与N-乙基顺丁烯二酰亚胺(NEM)特异结合被封闭后，则失去巯基的功能。Chae等人[9]观察三种不同的细胞PRP对细胞生长的影响，他们用含有酵母PRP基因并以丙氨酸代替第47位半胱氨酸的突变株的大肠杆菌和以苯丙氨酸代替第82位酪氨酸的突变株观察细胞生长、过氧化氢引起损伤时细胞生存率和细胞的过氧化氢酶、超氧化物歧化酶的活性变化。实验证明，突变株的细胞生长速度在氧损伤环境下明显降低；暴露在相同的过氧化氢浓度下，突变株的细胞生存率降低速度比正常保护蛋白菌株要快，而且，第47位半胱氨酸被丙氨酸代替的突变株降低速度最快，说明47位的半胱氨酸巯基起着重要的抗氧化作用。根据这些实验结果，[7]可能是谷胱甘肽作用时酶的直接供氢体，或者为细菌硫氧还原蛋白和硫氧还原蛋白还原酶提供一个还原环境。Yim等人用自旋捕获法(EPR)研究PRP的抗氧化机理，通过在有氧和缺氧条件下产生硫自由基实验显示，保护蛋白的其中一种底物可能是巯基自由基或自由基阴离子。
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Klimowski等人[10]克隆出与酵母硫氧还蛋白过氧化物酶相似的同源物，分子量为22.1KD，与同家族的其它Tpx相比，它在靠近氨基端有一反式半胱氨酸，是酶活性所必需的，同样保护DNA免受由金属氧化酶催化引起的氧化损伤。
McGonigle等人[11]证实，过氧化物还原酶家族也包括仅含有一个半胱氨酸的酶，在多种生物包括蠕虫中均发现一个或两个半胱氨酸等变异体。
2.3 保护蛋白抑制细胞凋亡的特性
Zhang[12]和Ichimira等人[13]证实，硫氧还蛋白过氧化物酶Ⅱ与细胞凋亡抑制剂Bc1-2具有相似功能。他们用编码TPxcDNA通过载体转染入Molt-4人白血病细胞，用Western blot分析技术证实TPx在细胞内高度表达后，抑制因细胞凋亡药物如神经鞘氨醇引发的凋亡作用。TPx对缺乏血清的细胞也产生保护作用，TPx高度表达的细胞可延迟凋亡，其他细胞凋亡诱导剂如Pharmacslogic和Etoposide作用于TPx高度表达的细胞，TPx与经典细胞凋亡抑制剂Bc1-2有类似的功能。
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目前认为TPx抑制细胞凋亡的机理：第一是抑制细胞凋亡过程羟自由基的产生。细胞色素C是公认的细胞凋亡过程中的必需因子，细胞色素C从线粒体中释放到胞液中刺激凋亡，已证实Bcl-2可阻碍细胞色素C的释放，避免细胞受溶菌酶作用而凋亡[14]。例如，神经鞘氨醇可促使细胞色素C提早2小时释放。TPx具有Bcl-2功能，抑制细胞内细胞色素C的释放。另外，脂质过氧化被认为是细胞凋亡过程中引起DNA片段和凋亡的中间媒体，TPx具有抑制脂质过氧化作用，清除羟自由基和抑制真核生物羟自由基的积累。细胞凋亡过程中，脂质过氧化过程发生在细胞色素C释放之前(见下式)，可推测TPx对细胞凋亡作用位点是先于Bcl-2作用位点，抑制羟自由基的产生，最终避免细胞凋亡。
第二是抵御氧损伤和局部缺血。Ichimiya等人从E14.5脑cDNA库中找出编码TPx的鼠同类基因，证实所有种类的TPx具有高度同源性，氧损伤和局部缺血可引起脑组织TPx表达水平提高；也用鼠红细胞研究了鼠TPx的功能，证实鼠TPx在嗜t细胞瘤细胞的表达可延长缺乏血清和神经因子状态下细胞的生存寿命，证实TPx具有延长神经细胞生存的功能，可以说，保护蛋白作为细胞凋亡过程的有效抑制剂源于其抗氧化特性。
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2.4 PRP对维持机体氧化还原平衡的作用
有机体生理状态下可产生过氧化氢等活性氧产物，对机体产生损害作用，细胞的抗氧化防御系统能抵御有害物质的侵蚀，因此，机体保持稳态的氧化还原反应非常重要。研究认为细胞间氧化还原反应广泛存在于从细菌到人类的生物体中，是机体内信号传递和基因表达的重要元素。在哺乳类动物，胞间氧化还原状态与细胞分化、免疫应答、生长控制、肿瘤发生和细胞凋亡都有着密切联系。核因子KappaB(NFKB)是存在于胞液中与抑制蛋白IrB相关的转录因子家族成员，肿瘤坏死因子、佛波酯、脂多糖和病毒感染可以激活NFKB，目前认为过氧化氢等氧化产物可激活NFKB，IrB-α磷酸化是NFKB被激活的一个途径。Liu等人[14]证实TPx可以通过限制氧化还原反应降低IrB-α磷酸化作用。Kang等人用免疫法检测哺乳组织的三种过氧还蛋白(Peroxiredoxin,Prx,Ⅰ，Ⅱ，Ⅲ)，也证实PrxⅡ大量表达时，可通过调节细胞间的过氧化氢量抑制因肿瘤坏死因子引起的NFKB的活性，维持机体处于氧化还原平衡状态。
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目前，国内对PRP的研究还刚刚起步，未见文献报道，国外对PRP的研究则从分子生物学水平探讨其作用机理。更有意义的是，目前发现TPxⅣ的染色体定位与某些疾病基因定位十分接近，PRP与某些疾病的发生之间的关系将会成为研究热点。预测PRP将会在衰老和肿瘤研究中成为研究新领域，在食品工业，化妆品工业等学用学科中有着潜在的应用前景。
参考文献
1 Kim K H,Kim I H,Lee KY,et al.The isolation and purification of a specific "Protector"protein which inhibits enzyme inactivation by a thiol/Fe(III)/O2 m ixed-function oxidation system.J Biol Chem,1988；263:4701～4711
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7 Ahn Sm,Lee Sm,Chung T,et al.Yeast Thiol-depent protector protein expressi on enhanees the resist of Escherichia coli to hydrogen peroxide.Biochem and mol Biol Intern,1996；39(5):1007～1015
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8 Kwon SJ,Kim KH,Kim I H,et al.Strand breaks in DNA induced by a Thiol/Fe/O 2 mixed-function oxidase system and its protection by a yeast antioxidant protei n.Biochem Biophy Res Commun,1993；192(2):772～777
9 Chae HZ,Kim IH,Kin K,et al.Cloning,Sequencing,and mutation of thiol-speci flc autoxidant gene of Saccharomyces cerevisiae.J Biol Chem,1993；268:16815～16821
10 Klimowski L,Chandrashekar R,Tripp C A.Molecularcloning,expression and en zymatic activity of athioredoxin peroxidase from dirofilaria immitis.Mol Biochem Parasitol,1997；90(1):297～306
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11 McGonigle S,Dalton J P,et al.Peroxiredoxin:A new antioxidant family.para sitology Today,1998；14:139～145
12 Zhang P,Liu B,Kang SW,et al.Thioredoxin peroxidase is a noval inhibitor of apoptosis with a mechanism distinct from that of BCL-2.J Biol Chem,1997；272(4 9):30615～30618
13 Ichimiya S,Davis JG,O'Rourke DM,et al.Murine thioredoxin peroxidase dela ys neuronal apoptosis and is expressed in areas of the brain most susceptible to hypoxic and ischemic injury.DNA Cell Biol,1997；16(2):311～21
14 Liu X,Kim CN,Yang J,et al.Induction of apoptotic program in cell free Ex tracts:reguirement for dATP and cytochrome C.Cell,1996；86:147～57
(收稿：1999-05-11), http://www.100md.com