鼠源胰岛素降解酶的原核表达及活性检测

彭彦皓,肖 树,陈 丽,姚昱祺,张云龙,陆昌瑞,陈 婷

（东华大学化学化工与生物工程学院,中国上海 201620）

胰岛素降解酶（insulin degrading enzyme,IDE）是一种高度保守并且广泛表达的锌离子金属蛋白酶,因可以快速降解胰岛素而被发现[1]。IDE在人、鼠、果蝇、细菌等多种生物体内都有表达,并具有较高的同源性[2]。不仅如此,IDE在机体中的分布也十分广泛,包括肝、胰腺、肾、脾、肺、心、肌肉、脑、睾丸、卵巢、脂肪等组织[3]。其中,肝内IDE的活性最高,肾、大脑和肌肉组织中的IDE活性次之。在亚细胞层面,尽管IDE一直被认为是细胞溶质蛋白[4],但后续研究表明它在几乎所有亚细胞区室中都有表达[5]。另外,IDE虽然被称为胰岛素降解酶,但其还拥有降解胰高血糖素、胰岛淀粉素、β 淀粉样蛋白（amyloid β-protein,Aβ）、α-突触核蛋白、HIV-1 p6蛋白以及胰岛素样生长因子Ⅱ（insulin-like growth factor-Ⅱ,IGF-Ⅱ）和转化生长因子-α （transforming growth factor-α,TGF-α）等众多底物的能力[6～7]。这表明IDE在机体内参与了多种生物功能的调节,具有极为重要的生理意义。

经全基因组关联分析（genome-wide association study,GWAS）及生物信息学分析,IDE被证明与2型糖尿病（type 2 diabetes mellitus,T2DM）和阿尔茨海默病（Alzheimer’s disease,AD）有关[8～11],虽然其中的作用机理尚不清晰,但这预示了一个可以治疗AD与T2DM的全新潜在途径。这足以激起学者们对IDE在生物体内的作用及其机理研究的兴趣,目前众多针对IDE结构的研究集中于其对底物的降解机理[12～17]和二聚化、多聚化等变构现象[18～22],并期望于通过了解IDE的结构及机理,发现影响IDE活性的途径,从而达到治疗或预防AD与T2DM的目的。

随着针对IDE研究的深入,学者们逐渐集中于研究如何调节IDE降解其两个主要底……