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干貨分享丨多胺的功能和檢測(cè)
多胺的發(fā)現(xiàn)
早在三百年前，人類就已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了多胺（Polyamines），1678 年，安東尼·范·列文虎克（Van Leewenheuk）在自己的精液發(fā)現(xiàn)了一種晶體，被鑒定為是精胺（Spermine，一種四胺），后來人們又陸續(xù)發(fā)現(xiàn)了腐胺（Putrescine）、亞精胺（Spermidine）和尸胺（Cadaverine）。從命名和發(fā)現(xiàn)時(shí)間就可以看出，這是一類被帶有偏見色彩的古老的分子。更夸張的是，每逢陽春四月，當(dāng)你身處武漢三鎮(zhèn)深深呼吸時(shí)，你會(huì)感受到來自道路旁和校園里，某一種樹形如傘、嬌嫩白花的陣陣惡意。沒錯(cuò)！大名鼎鼎的石楠花所散發(fā)的不可描述的味道，很可能來自“1-Pyrroline”的貢獻(xiàn)，而這種物質(zhì)的前驅(qū)體是Putrescine。
多胺的合成途徑
下面進(jìn)入我們的學(xué)術(shù)時(shí)間，多胺是廣泛存在于動(dòng)植物體內(nèi)，是一種具有兩個(gè)或多個(gè)氨基(-NH2 )的有機(jī)化合物，濃度極低，體內(nèi)的合成受到嚴(yán)格地調(diào)控。鳥氨酸脫羧酶（ODC）是多胺合成途徑中的第一個(gè)酶，催化鳥氨酸（Ornithine）脫羧形成腐胺（Putrescine），腐胺與脫去羧基的SAM（dcSAM）反應(yīng)，在亞精胺合酶（SRM）催化下生成亞精胺（Spermidine），這里dcSAM作為丙胺供體，而不是甲基供體，亞精胺在精胺合酶（SMS）催化下再一次獲得丙胺則生成精胺（Spermine）。尸胺（Cadaverine）的合成與上述三種多胺不同，它是賴氨酸（Lysine）在脫羧酶（LDC）作用下脫羧的產(chǎn)物。
多胺的功能探索
盡管已知多胺是在高度調(diào)節(jié)途徑的細(xì)胞中被合成的，但他們的實(shí)際功能卻還沒完全闡明。作為陽離子，他們能和DNA和RNA結(jié)合，也能和膜上的蛋白質(zhì)或磷脂結(jié)合，使膜保持其穩(wěn)定性。如果細(xì)胞中多胺合成受到抑制，導(dǎo)致細(xì)胞生長(zhǎng)停止或是嚴(yán)重延遲，外源性多胺可以恢復(fù)細(xì)胞的生長(zhǎng)。大多數(shù)真核細(xì)胞的細(xì)胞膜上會(huì)有一個(gè)多胺轉(zhuǎn)運(yùn)系統(tǒng)，便于外源性多胺進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)。這個(gè)系統(tǒng)在高速增值的細(xì)胞（如腫瘤）中有非常高的活性，是目前一些在研的化療新藥的靶點(diǎn)。同時(shí)，多胺也是許多離子通道的重要調(diào)節(jié)劑，包含NMDA受體、AMPA受體。此外多胺也會(huì)參與啟動(dòng)大腸桿菌素E7操縱子和SOS反應(yīng)中下調(diào)的蛋白質(zhì)，這對(duì)大腸桿菌素E7的攝取是必須的。多胺在植物衰老中參與調(diào)節(jié)，被認(rèn)為是一種植物激素。另外，它們會(huì)直接參與細(xì)胞死亡的調(diào)節(jié)，也可以增強(qiáng)血腦屏障的通透性�？偠灾�，多胺具有重要的生物學(xué)功能。
多胺的定量檢測(cè)
由于多胺的濃度極低，直接檢測(cè)難度較高，哪怕使用高靈敏的色譜質(zhì)譜，目標(biāo)物往往也會(huì)低于檢測(cè)限。我們公司采用專利增敏技術(shù)，對(duì)氨基進(jìn)行特異化衍生，極大增加目標(biāo)物的響應(yīng)，同時(shí)增強(qiáng)色譜保留，從而實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定可靠的定量分析。目前已在人血清/血漿、小鼠血清/血漿、細(xì)胞、母乳等多種類型樣本中對(duì)4種多胺進(jìn)行定量檢測(cè)。
