PACAP (16-38) (human, ovine, rat)

一、基本信息名称Pituitary Adenylate Cyclase-Activating Polypeptide (16–38) (human, ovine, rat)简称PACAP(16-38)、PACAP 16-38、PACAP 中C端片段(16-38)来源种属人 / 绵羊 / 大鼠序列完全一致跨物种通用三字母序列Gln-Met-Ala-Val-Lys-Lys-Tyr-Leu-Ala-Ala-Val-Leu-Gly-Lys-Arg-Tyr-Lys-Gln-Arg-Val-Lys-Asn-Lys-NH₂单字母序列QMAVKKYLAAVLGKRYKQRVKNK-NH₂长度23 个氨基酸23-mer属于中长链线性多肽兼具长片段受体结合完整性和短片段易操作的特点修饰类型C‑末端酰胺化‑CONH₂该修饰为肽段结构稳定性、抗酶解能力和受体结合活性的必需修饰缺失酰胺化会导致肽段快速降解受体亲和力下降80%以上末端状态N‑末端游离氨基‑NH₂C‑末端酰胺基‑CONH₂无其他化学修饰如磷酸化、乙酰化、甲基化结构特征氨基酸组成含1个Met甲硫氨酸、2个Tyr酪氨酸富含碱性氨基酸5个Lys、2个Arg含1个酸性相关氨基酸Gln无Cys半胱氨酸、Trp色氨酸无半胱氨酸Cys无二硫键肽链呈线性结构空间构象依赖氨基酸侧链的静电相互作用、疏水作用和氢键形成局部柔性α-螺旋主要集中在第18–28位结构式二、精确理化性质精确分子量2720.38 Da分子式C123H215N39O28S理论等电点pI10.5强碱性多肽pH 7.4生理条件下带强正电荷易与带负电荷的受体结合域、酸性蛋白发生静电相互作用增强结合能力pH 7.4 净电荷6由5个Lys和2个Arg的碱性侧链贡献是其与受体结合的核心作用力之一紫外特征吸收最大吸收波长λmax≈ 280 nm吸收来源仅Tyr酪氨酸的芳香环侧链Met无紫外吸收吸收强度中等且特征性强可用于肽段浓度定量消光系数extinction coefficient280 nm下约为 2980 M⁻¹cm⁻¹可直接用于肽段浓度计算定量准确性高溶解性易溶体系无菌超纯水、0.1% 醋酸v/v、PBS缓冲液pH 4.0–7.4、生理盐水、DMSO二甲基亚砜、甲醇难溶体系纯乙醇、正己烷等非极性溶剂因肽段富含碱性氨基酸极性较强不溶于疏水性溶剂推荐配制优先用0.1% 醋酸无菌溶液助溶可避免肽段聚集涡旋混匀1–2分钟必要时可短时低温超声4 ℃10秒再用实验缓冲液稀释至目标浓度操作简便稳定性特点氧化敏感性含1个Met甲硫氨酸侧链硫醚基易被氧化如暴露于空气、氧化剂导致肽段失活需避光、隔氧保存但氧化敏感性低于PACAP-27、PACAP (6–38)二者Met位于核心结合区酶解稳定性C‑端酰胺化修饰可有效抵抗羧肽酶的降解作用中长链结构虽比短片段PACAP (31–38)易被蛋白酶降解但比长片段PACAP (6–38)更稳定体内半衰期更长粉末状态−20 ℃ 避光、干燥、密封条件下可稳定保存 ≥ 2 年4 ℃ 冷藏保存可稳定1年左右常温短期放置1周内无明显降解溶液状态小体积分装10–50 μL−20 ℃ 或 −80 ℃ 避光冻存避免反复冻融反复冻融≥3次会导致肽段降解活性下降短期1–3天可4 ℃ 避光保存三、前体来源与分子定位编码基因与PACAP-27、PACAP-38、PACAP (6–38)、PACAP (31–38)、PRPPACAP相关肽同源均由Adcyap1基因腺苷酸环化酶激活多肽1基因编码生物合成关联前体蛋白preproPACAP前体PACAP蛋白经翻译后加工酶切、酰胺化修饰产生多种活性片段PACAP (16–38) 是PACAP-38经蛋白酶酶切缺失N端1–15位产生的中C端活性片段与PACAP-38的关系PACAP (16–38) 是PACAP-38的核心功能片段保留了PACAP-38的受体结合关键区域C端和部分中部结构缺失N端激活核心区1–5位和中部部分序列6–15位与其他PACAP片段的关系与PACAP (6–38)PACAP (16–38) 是PACAP (6–38) 的C端13位片段PACAP (6–38) 第11–23位二者共享C端受体结合位点但PACAP (6–38) 保留更多中部序列拮抗活性更强与PACAP (31–38)PACAP (16–38) 包含PACAP (31–38) 的完整序列PACAP (16–38) 第8–15位PACAP (31–38) 是其C端核心结合片段决定了二者的受体结合特异性家族归属属于VIP/PACAP/secretin/glucagon 超家族与VIP血管活性肠肽的序列同源性约45%仅与PACAP家族成员的中C端序列高度保守核心分子定位作为PACAP-38的中C端截短片段保留PACAP受体结合的完整C端位点缺失N端激活核心区和部分中部序列功能介于PACAP (6–38)拮抗剂和PACAP (31–38)结合探针之间兼具受体结合特异性和一定的拮抗潜力是研究PACAP受体结合与激活机制的关键中间工具肽。四、作用靶点与药理特性核心重点4.1 主要作用靶点受体谱主要作用于PACAP/VIP家族G蛋白偶联受体GPCR对各受体的亲和力与选择性如下PAC1受体PACAP-R1中高亲和力Ki值≈1–10 nmol/L兼具弱拮抗活性和受体结合特异性可竞争性结合PAC1受体轻微抑制激动剂PACAP-27、PACAP-38的结合与激活VPAC1受体VIP-R1中亲和力Ki值≈10–50 nmol/L结合能力弱于PAC1受体无明显拮抗活性仅在高浓度下可与受体结合VPAC2受体VIP-R2中亲和力Ki值≈10–50 nmol/L与VPAC1受体亲和力相当无明显激动或拮抗效应对VPAC2受体的调控作用不显著4.2 作用机制特异性结合受体PACAP (16–38) 保留PACAP受体C端结合域的完整关键位点同时包含部分中部疏水区域结合方式主要依赖碱性氨基酸Lys、Arg与受体酸性氨基酸的静电相互作用以及Tyr、Leu等氨基酸的疏水相互作用结合稳定性高于PACAP (31–38)弱拮抗活性因缺失PACAP受体激活必需的N端核心区PACAP-38的1–5位结合受体后无法激活G蛋白Gs、Gq不诱导胞内cAMP升高、Ca²⁺浓度变化等信号反应同时其保留的中部序列可竞争性占据受体结合位点高浓度下1 μmol/L可轻微抑制PACAP-27、PACAP-38与受体的结合拮抗活性弱于PACAP (6–38)受体结合调控可作为PAC1受体结合域的“中间探针”用于解析受体结合域的分段功能明确中部序列与C端序列在受体结合中的协同作用同时可用于区分PACAP激动剂与拮抗剂的结合差异4.3 药理优势特异性高仅结合PACAP/VIP家族受体且对PAC1受体的选择性高于VPAC受体无其他受体交叉反应实验重复性好亲和力适中中高亲和力Ki≈1–10 nmol/L既适合受体结合实验也可用于弱拮抗实验兼具多种实验用途稳定性较好虽含Met但Met不位于核心结合区氧化敏感性低于PACAP-27、PACAP (6–38)保存和使用难度适中无需严苛的隔氧条件结构独特作为中间片段连接PACAP长片段与短片段可用于研究PACAP的结构-活性关系明确不同片段的功能分工跨物种通用人、绵羊、大鼠序列一致可直接用于不同物种的实验无需考虑种属差异降低实验成本溶解性良好中长链结构兼具极性和疏水性易溶于常规缓冲液无需特殊助溶试剂操作简便五、核心生物学功能与实验应用场景PACAP (16–38) 核心功能是作为“PACAP受体结合与激活机制的中间工具肽”兼具弱拮抗活性和受体结合特异性主要用于解析PACAP的结构-活性关系、受体结合域功能具体应用场景如下5.1 PACAP受体结构与结合机制研究受体结合域分段解析作为中间片段包含PACAP (31–38) 的完整序列和部分中部序列用于研究受体结合域的分段功能明确中部序列与C端序列在受体结合中的协同作用区分激动剂与拮抗剂的结合位点差异结合机制验证通过突变PACAP (16–38) 的关键氨基酸如Met、Tyr、Lys研究其与PAC1受体的结合作用力静电作用、疏水作用阐明PACAP与受体结合的分子机制补充长片段和短片段的研究空白受体构象研究用于研究PACAP结合后受体的构象变化尤其是中部序列和C端序列结合后对受体构象的影响为PACAP受体的结构生物学研究提供工具5.2 PACAP结构-活性关系SAR研究片段功能分工验证用于验证PACAP-38中C端16–38位在受体结合、信号拮抗中的作用明确PACAP不同片段N端、中部、C端的功能分工完善PACAP的结构-活性关系网络肽段修饰研究通过对PACAP (16–38) 进行化学修饰如酰胺化、甲基化、PEG化研究修饰对受体结合能力、稳定性、拮抗活性的影响为新型PACAP拮抗剂或结合探针的开发提供依据中间片段优化以PACAP (16–38) 为模板设计兼具高亲和力和弱拮抗活性的中间工具肽用于更精准的受体机制研究5.3 神经科学与内分泌研究辅助工具受体定位实验用于免疫组化、荧光原位杂交FISH、受体结合实验定位PAC1受体在中枢神经系统下丘脑、垂体、海马和外周组织胰腺、胃肠道、肾上腺的分布结合效果优于短片段PACAP (31–38)PACAP激动剂/拮抗剂筛选辅助作为中间对照肽用于PACAP受体配体激动剂、拮抗剂的筛选验证筛选出的配体是否特异性结合PAC1受体同时可用于区分配体的结合强度信号通路验证用于验证PACAP介导的信号通路cAMP/PKA、Ca²⁺/PLC是否依赖受体的中C端结合域辅助解析信号通路的分子机制补充长片段拮抗剂的研究不足弱拮抗实验用于需要轻微阻断PACAP信号的实验场景如避免强拮抗导致的实验偏差研究PACAP信号轻微下调后的生理效应如神经保护、垂体激素分泌的微调等5.4 标准品与检测应用检测类标准品ELISA、RIA放射免疫分析、Western Blot实验的标准参照肽用于定量检测样本中PACAP中C端片段的含量或验证检测方法的特异性比短片段检测灵敏度更高受体结合实验Radioligand Binding放射性配体结合、SPR表面等离子体共振、ITC等温滴定量热实验的参照肽用于测定受体与配体的结合亲和力校准实验体系同时可作为中间亲和力对照