蛋白質剪接

•   定義

蛋白質剪接是發生在翻譯后水平的自催化加工過程，由前體蛋白質中保守的特殊氨基酸序列--內含肽（intein）介導，稱為蛋白質內含子介導的蛋白質剪接。該過程不需要蛋白催化酶和其它輔助因子的參與，但受到環境的影響。

•    前體蛋白和成熟蛋白

蛋白質翻譯后并不直接發揮作用，稱為前體蛋白，沒有活性。前體蛋白經過剪切重接后稱為成熟蛋白，發揮活性，例如參與焦亡的CASP1、GSDMD蛋白等。通常Western Blot 實驗中，采用抗體檢測可發生自剪切的目標蛋白時，PVDF 膜上會出現多條分子量不同的目的蛋白條帶，包含前體蛋白和其剪切后的活性蛋白形式。科研實驗中通常檢測的是其活性剪切蛋白形式。

•    蛋白剪接條件

反應亦不需要任何輔助因子、酶和ATP能量，其催化結果是將內含肽兩側的外顯肽通過肽鍵連接成成熟的天然肽。內含肽（intein）是蛋白質肽鏈中插入的序列。作為蛋白質水平而不是RNA水平剪切的結果,它們在核酸水平上存在,在成熟的基因產物中消失。[1]

•    蛋白內含肽與剪接

蛋白內含肽（intein），是指一個蛋白質前體中的多肽序列,可以催化自身蛋白質前體中斷裂,使兩側的蛋白質外顯肽連接成成熟的蛋白質。

它是位于宿主蛋白質中的一段插入序列，前綴 in 取自inventing, 后綴 tein 取自 protein。與內含肽相對應的另一專用術語是外顯肽。

內含肽基因與宿主蛋白基因存在于同一開放閱讀框架（open reading frame，ORF）內，它不是一個獨立的基因，也不同于內含子基因。內含子基因在轉錄水平被剪切而不翻譯，內含肽基因插入于外顯肽基因，與宿主蛋白質基因進行同步轉錄和翻譯，其對應的核苷酸序列嵌合在宿主蛋白對應的核酸序列之中，隨后自發進行剪切。

內含肽可從前體蛋白中自主切除，并將兩側外顯肽斷端連接起來成為成熟蛋白質。即為當翻譯形成蛋白質前體后，內含肽從宿主蛋白質中切除，從而形成成熟的具有活性的蛋白。

•    內含肽剪接特性

現有的剪接機理假說, 蛋白質剪接反應主要依靠1位 （蛋白質內含子N 端第一位氨基酸）和正1位（C 端蛋白質外顯子 N 端第一位）的氨基酸, 認為這兩個位點的氨基酸對于發生蛋白質剪接至關重要。[2]  但目前對內含肽作用仍然存在許多疑問，尤其是如何構建含內含肽的前體蛋白高活性剪切體。

參考文獻

【1】宋利萍,黃華樑.蛋白質剪切及其應用[J].生物工程學報,2003(02):249-254.DOI:10.13345/j.cjb.2003.02.026.

【2】Volkmann Gerrit and Liu Xiang-Qin. Intein lacking conserved C-terminal motif G retains controllable N-cleavage activity.[J]. The FEBS journal, 2011, 278(18) : 3431-46.