在细胞的蛋白质代谢过程中,20S 蛋白酶体(20SP)扮演着核心角色,它负责降解细胞内的异常蛋白和短寿命蛋白,维持细胞内环境的稳定。
20S 蛋白酶体(20SP)是蛋白酶体的核心催化组件,属于大分子量蛋白质复合物,由 28 个亚基组成,这些亚基分为 α 型和 β 型,各 14 个,排列成 4 个环状结构(α7-β7-β7-α7),形成一个中空的桶状结构,催化活性位点位于 β 亚基上。
20SP 广泛存在于真核生物的细胞质和细胞核中,在人体的各种组织和细胞内均有表达,其含量和活性会根据细胞的生理状态发生动态变化。例如,在细胞应激、增殖或凋亡过程中,20SP 的表达和活性可能会相应上调或下调。
作为细胞内主要的蛋白水解酶复合体,20SP 不需要 ATP 供能即可发挥降解作用,主要降解未经泛素化修饰的短肽或变性蛋白。其功能异常会导致细胞内异常蛋白积累,进而引发多种疾病,如神经退行性疾病、癌症、自身免疫性疾病等,因此成为医学研究中关注的重要指标。
生理功能
20S 蛋白酶体(20SP)的生理功能主要围绕蛋白质降解展开,通过清除细胞内的异常蛋白和调控关键蛋白的水平,参与多项生命活动:
在蛋白质质量控制方面,20SP 能够识别并降解因氧化、错误折叠或损伤而失去功能的异常蛋白,防止这些蛋白在细胞内积累形成毒性聚集体,从而维持细胞的正常生理功能。这一功能在神经细胞中尤为重要,因为神经细胞代谢活跃且寿命长,更容易积累异常蛋白,20SP 的正常运作可降低神经退行性疾病的发生风险。
在细胞周期调控中,20SP 通过降解细胞周期相关的调控蛋白,如 cyclin 等,参与细胞周期各阶段的转换。它能够及时清除不再需要的调控蛋白,确保细胞周期按序进行,避免细胞异常增殖。若 20SP 功能异常,可能导致细胞周期紊乱,进而引发细胞癌变。
在免疫应答过程中,20SP 参与抗原加工呈递。它可以将内源性蛋白质降解为短肽片段,这些肽段与 MHCⅠ 类分子结合后被呈递到细胞表面,供 T 淋巴细胞识别,从而启动特异性免疫应答。此外,20SP 还能通过降解免疫调节相关蛋白,调控免疫细胞的活化和细胞因子的分泌。
此外,20SP 在氧化应激反应中也发挥作用。当细胞受到氧化应激时,会产生大量氧化损伤蛋白,20SP 可通过上调活性加速这些蛋白的降解,保护细胞免受氧化损伤。同时,它还参与细胞凋亡的调控,通过降解凋亡抑制蛋白或激活凋亡相关蛋白,促进或抑制细胞凋亡过程。
检测原理
人 20S 蛋白酶体 (20SP) ELISA 试剂盒基于酶联免疫吸附测定(ELISA)技术,其检测原理如下:
试剂盒的酶标板微孔预先包被了特异性抗人 20SP 的单克隆抗体。检测时,首先向微孔中加入待检测样本(如血清、血浆、细胞裂解液、组织匀浆等),样本中的 20SP 会与包被抗体发生特异性结合,形成抗原 - 抗体复合物,随后在 37℃条件下孵育一段时间,确保结合充分。
孵育结束后,用洗涤液反复冲洗微孔,去除未结合的杂质和其他非特异性成分。接着,加入酶标记的抗人 20SP 二抗,二抗与已结合在包被抗体上的 20SP 特异性结合,形成 “包被抗体 - 20SP - 酶标二抗” 的夹心复合物,再次孵育并洗涤,去除游离的酶标二抗。
之后,向微孔中加入底物溶液(如 TMB),二抗上标记的辣根过氧化物酶会催化底物发生显色反应,生成有色产物。显色强度与样本中 20SP 的含量呈正相关,即 20SP 含量越高,显色越明显。
最后,加入终止液终止反应,使用酶标仪在 450nm 波长下测定各微孔的吸光度(OD 值)。根据试剂盒提供的标准品浓度及其对应的 OD 值绘制标准曲线,将样本的 OD 值代入曲线中,即可计算出样本中 20SP 的具体含量。
人 20S 蛋白酶体 (20SP) ELISA 试剂盒具有灵敏度高、特异性强、操作简便、可批量检测等优点,能够为 20SP 相关疾病的研究、诊断和疗效评估提供可靠的定量数据,在细胞生物学、病理学、临床医学等领域具有重要的应用价值。