非洲爪蟾孵化酶的cDNA结构及其部分生物化学特性的研究

以ＵＶＳ．２为探针从第２５期非洲爪蟾胚胎头背部的ｃＤＮＡ文库中筛选出了一个１８ｋｂ的孵化酶基因（ｘｈｅ），其转录产物最早出现于第１７期胚胎的头背部，在第３０期转录量达到高峰，随后便逐渐减少。该基因含有编码５１４个氨基酸的一个开框阅读框架，含有信号肽和原酶序列。所推测出的成熟蛋白有４２５个氨基酸，包括位于Ｎ端的含有２００个氨基酸的金属蛋白酶序列和位于Ｃ端的两个各１１０个氨基酸的ＣＵＢ重复区。而ＵＶＳ．２只代表该基因Ｃ端大约３／４的部分。同时还发现该酶分子量为６０ｋＤａ，是一种胰蛋白酶类型的金属蛋白酶。它很不稳定，在纯化过程中极易降解为４０ｋＤａ分子。６０ｋＤａ分子具有很强的卵黄膜溶解活性和蛋白酶活性。其中ＣＵＢ重复区很可能在介导卵黄膜和４０ｋＤａ分子中起着重要作用，而４０ｋＤａ分子很可能是在纯化操作过程中，由６０ｋＤａ分子发生降解或自身降解丢失了两个ＣＵＢ重复区而形成的，它只是６０ｋＤａ分子中的一个金属蛋白酶主功能区，所以它没有卵黄膜溶解活性，尽管仍具有很强的蛋白酶活性。

非洲爪蟾两种孵化酶分子对卵黄膜作用机制的探讨

在分离纯化非洲爪蟾孵化酶时 ,得到了 60kD和 40kD两种分子 ,用孵化酶的特异性抗GST UVS .2抗体进行Western杂交的结果证明二者均为孵化酶分子。 60kD分子很不稳定 ,在纯化过程中极易降解 ,40kD分子可能是由 60kD分子经过降解或自身降解丢失了两个CUB重复区而形成的 ,而CUB重复区很可能在对受精膜分子结构的修饰或改造中具有重要作用。在进一步验证其蛋白酶活性和生物活性时 ,发现二者几乎具有完全相同的蛋白酶活性 ,而且均具有很强的卵黄膜溶解活性。这种卵黄膜溶解活性的结果暗示了它们对早期胚胎孵化进行调节的一个可能机制 ,即二者在降解受精膜和凝胶层的不同阶段相互配合、又各自扮演了不同的角色。由此可见 ,60kD分子降解或自身降解为 40kD分子很可能是一种自然行为 ,而并非由于实验操作所致。

非洲爪蟾孵化酶分子对卵黄膜作用方式的研究

非洲爪蟾（Ｘｅｎｏｐｕｓｌａｅｖｉｓ）的孵化液对卵黄膜和二甲基酪蛋白具有降解活性。用非洲爪蟾孵化酶的特异性抗ＧＳＴ－ＵＶＳ２抗体进行Ｗｅｓｔｅｒｎ杂交的结果表明，孵化液中出现一种分子量为６０ｋＤ的大组分，有时也会出现一种分子量为４０ｋＤ的小组分。含有大组分的酶样品具有很强的卵黄膜溶解活性，而只含有小组分的酶样品没有卵黄膜溶解活性，尽管二者具有几乎完全相同的蛋白酶活性。一系列卵黄膜溶解活性分析的结果表明，小组分孵化酶也参与了对ＶＥ的降解，但它对卵黄膜的成功溶解需要大组分孵化酶的协助。大组分孵化酶中的ＣＵＢ重复区对卵黄膜的分子结构具有识别或修饰作用，正是这种识别或修饰作用才使小组分孵化酶溶解卵黄膜成为可能。