核糖體失活蛋白是一類專一修飾真核或原核核糖體高分子量rRNA而抑制蛋白質合成的核毒素。到目前為止,已發現有110余種。中國科學院上海生物化學研究所從樟樹種子中提取了兩種新的核糖體失活蛋白,并命名為克木毒蛋白(camphorin)和辛納毒蛋白(einnamomin)。我們最近研究發現克木毒蛋白具有三種酶活性。即RNAN-糖苷酶,依賴超螺旋構型的核酸內切酶及超氧化物歧化酶(SOD)活性。一種蛋白具有三種互不相關的酶活性是少見的。此外,還發現克木毒蛋白分子中只含有一個色氨酸殘基,且此色氨酸殘基與克木毒蛋白的三種酶活性有明顯不同的關系。
辛納毒蛋白和克木毒蛋白均可以抑制兔網織紅細胞裂解液及重組的大鼠肝翻譯系統的蛋白質生物合成,即辛納毒蛋白和克木毒蛋白都具有RNA N-糖苷酶活力,其作用位點皆為大鼠肝核糖體28S rRNA的4324位腺苷酸。在28S rRNA的4324位上缺失腺嘌呤堿基的核糖體失去了蛋白質合成能力。
克木毒蛋白是Ⅰ型核糖體失活蛋白,分子量為23kD,氨基酸順序分析顯示其N端氨基酸順序與煙草Mn-SOD的N端順序有很高同源性。用鄰苯三酚自氧化法、黃嘌呤-黃嘌呤氧化酶-NBT法以及聚丙烯酰胺凝膠負染法測定都證明,克木毒蛋白具有超氧化物歧化酶(SOD)活力。用cDNA法測定編碼克木毒蛋白的mRNA的順序表明,克木毒蛋白由204個氨基酸組成,與煙草Mn-SOD的同源性很高,與Cu,Zn-SOD的同源性不高,與已知順序的核糖體失活蛋白的同源性也不高 [1] 。
辛納毒蛋白是Ⅱ型核糖體失活蛋白,A、B兩條鏈分別為30和33kD。辛納毒蛋白在非變性聚丙烯酰胺凝膠上會出現三條帶,這三條帶都是由類似的A、B鏈組成的。因此,我們認為辛納毒蛋白包括三種亞型(isoform),它們的分子量相同,但等電點略有差異。氨基酸順序分析表明,三個亞型的A鏈N端氨基酸順序基本相同,與ricinA鏈的N端有較高的同源性。辛納毒蛋白B鏈與ricin B鏈的N端也有較高的同源性。我們發現,辛納毒蛋白和克木毒蛋白對人肝癌細胞7721和黑色素瘤細胞M21有明顯的抑制和殺傷效應,而對正常的小鼠上皮培養細胞(Smc-13)無抑制作用,這一結果為其臨床應用指出了可能性。根據文獻報道,目前已從9個科31種植物中分離純化出了Ⅰ型核糖體失活蛋白,在7科9種植物中分離出Ⅱ型核糖體失活蛋白。在同一種植物中同時存在兩類核糖體失活蛋白的報道很少。但在Sambucus ebulus中,同時存在三種Ⅰ型核糖體失活蛋白(ebulitinα、β、γ)和一種Ⅱ型核糖體失活蛋白(ebulin)。香樟種子中存在兩種類型的核糖體失活蛋白對研究核糖體失活蛋白的生理功能與進化很有意義。