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一、分子结构与理化特性
在生理状况下,GP以两个相同亚基组成的二聚体形式存在。在人类组织中至少已发现三种类型的GP同工酶,依据其优势表达的组织分别被命名为GPBB(脑型)、GPLL(肝型)、GPMM(肌型)。成人骨骼肌仅有一种GP同工酶——GPMM,GPLL主要由肝脏表达。GPBB为胎儿时期的主要同工酶,成年后主要在脑和心脏表达,两器官间表达量相近。尽管电泳、Western blot、Northern blot等检测结果有部分矛盾之处,但大多数文献表明,其他组织或器官如白细胞、脾、肾、睾丸、膀胱、消化道和主动脉等也可极低量地表达GPBB;这些组织中GPLL的表达占绝对优势。人体心脏可同时表达GPBB和GPMM,但GPBB的表达量占绝对优势。
GP的3种同功酶分别由3个独立的基因,分别定位于20,14,11号染色体,其cDNA已被分别克隆和测序。GPBB是两个相同的亚基构成的二聚体,分子量188kDa,其氨基酸长度为842aa。GPBB与GPLL和GPMM的氨基酸序列同源性分别为80%和83%,其差别主要是C-末端的催化域不同。GPBB的cDNA长度约为4.2kB,较GPLL及GPMM的cDNA稍大,主要原因为其3′末端非翻译区较长。Gelinas等对人胎脑GPBB的cDNA进行克隆和序列分析,发现羧基末端编码区处较Nergard等报道的cDNA(从人脑星形细胞瘤细胞系U251克隆获得)多280bp。Gelinas的结果与人脑GPBB基因组序列测定结果一致,且被针对根据他测得的cDNA序列预测的C末端多肽的单克隆抗体证实。Roscoe等对人脑星形细胞瘤细胞系U251的GPBB mRNA和基因组序列进行PCR扩增和测序证实了上述280bp同样存在于该细胞系,Nergard等的结果为使用限制性核酸内切酶PstI进行克隆和测序出现错误所致。该280bp的缺失导致GPBB的开放阅读框架(ORF)延长,得到一个错误的GPBB由862aa组成的预测。据文献报道的cDNA预测,GPBB的长度为842aa,单体分子量约为94000;而GPLL、GP-MM分别为846aa、841aa。GPBB与GPLL、GPMM的氨基酸序列的同源性分别为78%、84%。GP的羧基端为酶的催化结构域(domain),也是不同GP间氨基酸序列差别最大之处。