收稿日期:2006-09-19基金项目:国家自然科学基金项目(30170195,30470380,30200044)作者简介:张英霞(1973-),女,吉林集安人,海南大学海洋学院副教授,博士.第25卷第3期海南大学学报自然科学版Vo.l25No.32007年9月NATURALSCIENCEJOURNALOFHAINANUNIVERSITYSep.2007文章编号:1004-1729(2007)03-0315-06血清白蛋白的功能及应用张英霞1,张云2(1.海南大学海洋学院,海南海口570228;2.中国科学院昆明动物研究所,云南昆明650223)摘要:血清白蛋白是脊椎动物血浆中含量最丰富的蛋白质.人血清白蛋白是由585个氨基酸组成的单链蛋白质,分子量为67kDa.成熟的人血清白蛋白是一个心形分子,由3个结构相似的α-螺旋结构域组成.不同来源的血清白蛋白的氨基酸序列及其空间结构非常保守,它具有结合和运输内源性与外源性物质,维持血液胶体渗透压,清除自由基,抑制血小板聚集和抗凝血等生理功能.最近研究发现,蟾蜍血清白蛋白可能与其皮肤呼吸有关.人血清白蛋白目前已广泛应用于临床.关键词:血清白蛋白;结构;功能;应用中图分类号:Q512.1文献标识码:A血清白蛋白是脊椎动物血浆中含量最丰富且极易纯化的蛋白质,因此,在过去的30年中,它以其特有的地位成为物理学家、化学家和生物学家研究的一种典型的和理想的蛋白质,它也是血浆蛋白中研究得最早和最清楚的组分.人血清白蛋白(humanserumalbumin,HSA)[1]及牛血清白蛋白(bovineserumal-bumin,BSA)[2]的部分氨基酸序列于1975年即已得到,1982年得到HSA的cDNA全序列[3],随后,对其他多种动物的血清白蛋白的研究工作也相继展开,如爪蟾血清白蛋白,鲑鱼血清白蛋白等.1血清白蛋白的结构HSA是由585个氨基酸组成的单链蛋白质,分子量为67kDa,相对于其他血浆蛋白质,其分子量较小.血清白蛋白的氨基酸全序列共含有35个半胱氨酸,形成17对二硫键和一个自由的半胱氨酸[3].Sugio等通过X射线晶体衍射图谱获得了HSA的晶体结构,它是一个80×80×30／的心形分子[4],由一系列α-螺旋组成,它有3个结构相似的α-螺旋结构域[α-螺旋结构域Ⅰ(1-195氨基酸)、α-螺旋结构域Ⅱ(196-383氨基酸)、α-螺旋结构域Ⅲ(384-585氨基酸)],每个结构域又分别由2个由4～6个α-螺旋组成的亚结构域A、B组成,以高度不对称的方式装配成分子.在结构域ⅡA和ⅢA中,部分疏水区域与螺旋α-h5和α-h6形成口袋结构.ⅡA的口袋结构,即结合位点Ⅰ,是水杨酸盐、胆红素、磺胺药物及其他许多药物的结合位点,它所结合的配体均为大分子,所以这一口袋结构相对较大,并具有极好的弹性,可以同时结合2个不同的配体[5];而结合色氨酸、甲状腺素及一些药物的结合位点Ⅱ,即ⅢA的口袋结构[5],大小比结合位点Ⅰ更小、更窄,因而只结合一些小分子.该位点对所结合配体的空间结构要求严格,所以这一结构的弹性较小[6].HSA分子具有良好的弹性,在不同的环境条件或结合不同的配体后,其形状极易发生改变,但由于拥有较多的二硫键,因此分子极易回复其形状,尤其是在生理条件下[7];只有在非生理状况下,如在剧烈的温度、pH值、离子强度的改变或化学环境下,血清白蛋白才发生变性.经序列比较发现,不同来源的血清白蛋白其半胱氨酸的位置非常保守,这决定了蛋白质空间结构中转角的脯氨酸位置也相对保守,因此,其空间结构也很保守.2血清白蛋白的生理功能血清白蛋白是血液系统的重要组分,具有结合和运输内源性及外源性物质,维持血液胶体渗透压,清除自由基,抑制血小板的功能和抗凝血以及影响动脉血管的渗透性等生理功能.2.1结合与运输功能血清白蛋白分子的独特结构,使其能结合许多物质,这些物质有代谢物、调节物、维生素、金属离子及药物等,故其在血液循环中可作为许多内源性和外源性物质的仓储及转运分子.它能强烈地结合许多中等大小的疏水有机阴离子,如长链脂肪酸等;特异性地结合少量疏水的小分子物质,但结合率很低,如氨基酸等[8];与二价离子不可逆地共价结合,如Ca2+,Hg2+,Mg2+等,但不结合单价离子[9];血清白蛋白还能作为许多本身有特异性结合蛋白的物质的二级或三级运送者,如类固醇及其衍生物.虽然对类固醇的亲合性较低,但由于血清白蛋白在血液中的高浓度,结合量仍相当大,较低的亲合性又使类固醇在靶位点极易被释放,这种特性具有重要的临床意义.血清白蛋白还能可逆地...
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