乙酰*酯酶的活力測定
一. 簡介
乙酰*酯酶 acetylcholine esterase EC3.1.1.7:簡稱AchE(也稱真性*酯酶),活性高,選擇性水解Ach的必需酶,能使乙酰*(ACh)水解成*和乙酸。
*酯酶中的I型(即true choli-neesterase)廢物特異性高,因為只分解以乙酰*為中心的狹窄范圍的底物,故特此這樣稱呼。
1、AchE在神經(jīng)肽代謝中的作用
Chubbe等的研究證明,AchE具有羧肽酶和氨肽酶的活性。在體外,AchE能水解腦啡肽(Enk)和P物質(zhì)(SP),但不能水解*(Som)和血管加壓素(VSP)等。進(jìn)一步的研究證明,AchE作為肽酶,其水解肽的活性部位和作為酯酶的活性部位不同。值得注意的是,神經(jīng)系統(tǒng)許多非*能的,含大量AchE的神經(jīng)元同時亦含有各種神經(jīng)肽類物質(zhì)。如脊髓背根節(jié)的SP能細(xì)胞即是AchE強陽性。
zui近的研究顯示,高度純化的來自電鰻電器官或牛血清的AchE具有蛋白酶樣或外切酶的活性。對于血清蛋白質(zhì),AchE能發(fā)揮C端殘基的清除作用。此外,AchE的蛋白酶樣作用還得到分子生物學(xué)證據(jù)的支持,氨基酸分析顯示,AchE蛋白質(zhì)分子與蛋白酶樣內(nèi)切酶以及血清羧肽酶的氨基酸序列相似。在它們的C端36個殘基范圍內(nèi),有40%氨基酸序列和蛋白酶的活性片段相同。
2、AchE的電生理和行為效應(yīng)
(1)AchE的樹突/胞體釋放
樹突/胞體釋放是神經(jīng)分泌的一種特殊形式。黑質(zhì)多巴胺神經(jīng)元屬非*能,似乎很少接受*能傳入投射,但黑質(zhì)細(xì)胞內(nèi)含有大量AchE。研究發(fā)現(xiàn),腦內(nèi)的AchE可以有膜結(jié)合型和非膜結(jié)合型(可溶的)兩種形式,黑質(zhì)多巴胺能神經(jīng)元的樹突或胞體能夠?qū)chE(可溶型)分泌到細(xì)胞外液中,稱為AchE樹突釋放現(xiàn)象。顯然,AchE的樹突釋放現(xiàn)象和Ach的釋放無關(guān)。因為應(yīng)用*能阻斷劑或拮抗劑并不能影響AchE的樹突釋放。同時,AchE在腦室內(nèi)的分布以及腦脊液中的含量都和Ach不一致,由于電鏡觀察在黑質(zhì)內(nèi)沒有發(fā)現(xiàn)樹突觸的存在,所以黑質(zhì)內(nèi)經(jīng)樹突或胞體釋放出的物質(zhì)能相對自由的擴散。因此,在黑質(zhì)AchE可能發(fā)揮一種非突觸性的調(diào)節(jié)作用,以調(diào)節(jié)黑質(zhì)一紋狀體投射神經(jīng)元的胞體對其遠(yuǎn)端樹突傳入信號的敏感性。
(2)AchE的電生理及行為效應(yīng)
研究發(fā)現(xiàn)細(xì)胞外AchE能改變黑質(zhì)多巴胺神經(jīng)元的電活性及動物的運動行為。大劑量應(yīng)用時,AchE抑制黑質(zhì)多巴胺能細(xì)胞的自發(fā)放電,但在生理學(xué)劑量時它能增加黑質(zhì)細(xì)胞的放電頻率。Creenfield通過體外培養(yǎng)細(xì)胞內(nèi)記錄方式發(fā)現(xiàn)在灌流中加入AchE能引起黑質(zhì)細(xì)胞膜的顯著超極化,并伴有膜輸入電阻的降低,用不可逆性的*酯酶抑制劑蘇曼(soman)預(yù)先處理AchE,然后將其加入腦片培養(yǎng)液中,不能改變AchE對膜的電學(xué)性質(zhì)的影響。上述實驗表明,AchE對黑質(zhì)多巴胺能神經(jīng)元膜有電學(xué)特性的作用與AchE水解Ach作用無關(guān),并還具有高度結(jié)構(gòu)特異性。
應(yīng)用微電極直接將AchE注射到大鼠的黑質(zhì)內(nèi),結(jié)果引起大鼠的運動行為改變,表現(xiàn)為行動遲緩和木僵狀態(tài)。一次AchE注射后大鼠的行為變化可持續(xù)相當(dāng)長的時間,其機制尚不清楚。推測在生理狀態(tài)下,AchE從黑質(zhì)多巴胺能細(xì)胞的樹突釋放后,能對其本身和鄰近細(xì)胞的生理活動產(chǎn)生一定影響,這可能是一種新的神經(jīng)元之間局部或自身后饋調(diào)節(jié)的方式。