基本信息
- 中文名称:酪蛋白激酶 1 底物;精 - 精 - 赖 - 天冬 - 亮 - 组 - 天冬 - 天冬 - 谷 - 谷 - 天冬 - 谷 - 丙 - 甲硫 - 丝 - 异亮 - 苏 - 丙
- 三字母序列:Arg-Arg-Lys-Asp-Leu-His-Asp-Asp-Glu-Glu-Asp-Glu-Ala-Met-Ser-Ile-Thr-Ala
- 单字母序列:RRKDLHDDEEDEAMSITA
- 分子式:C85H139N27O35S
- 分子量:2131.26
- 结构特征:十八肽,线性多肽,无 N 端乙酰化、C 端酰胺化修饰;无 D 型氨基酸,不含半胱氨酸残基,无巯基与二硫键,无荧光、生物素等标记基团。氨基酸依次为 Arg、Arg、Lys、Asp、Leu、His、Asp、Asp、Glu、Glu、Asp、Glu、Ala、Met、Ser、Ile、Thr、Ala。
- 磷酸化位点:第 15 位 Ser,是 CK1(Casein Kinase 1,酪蛋白激酶 1)识别催化的丝氨酸残基,Ser 侧链羟基接受 ATP 的 γ- 磷酸基团。序列中含有 Met(甲硫氨酸),甲硫氨酸的硫原子容易被氧化,这是该肽区别于前面几条激酶底物肽的重要特点。
- 结构式:
基本性质
经典 CK1 体外多肽底物,来源于天然蛋白识别区段。序列同时含有碱性残基 Arg、Lys,还有大量酸性 Asp、Glu 残基,属于两性多肽,水溶性良好,易溶于纯水、中性缓冲盐溶液,难溶于纯有机溶剂。 不含 Cys,但含有 Met,Met 侧链硫醚基团对氧化敏感,在暴露氧气、过氧化氢或者反复冻融条件下,容易氧化生成甲硫氨酸亚砜,氧化产物会降低底物被 CK1 识别的能力。固体粉末有吸湿性;水溶液可被肽酶缓慢水解,高温、碱性环境会加速肽键断裂。理论等电点偏酸性。
作用机理
CK1 家族是保守的丝氨酸 / 苏氨酸蛋白激酶,特点是优先识别磷酸化残基或者酸性氨基酸,位于磷酸化位点 N 端上游,这和 CK2(偏好位点下游酸性残基)是很重要的区分点。 RRKDLHDDEEDEAMSITA 中,Ser15 上游富集大量酸性 Asp/Glu 残基,形成 CK1 偏好的识别环境。CK1 催化 ATP 的磷酸基团转移至 15 位 Ser 的羟基上,生成磷酸化多肽。磷酸化之后多肽负电荷进一步增加。可采用 ³²P 同位素掺入、HPLC、毛细管电泳、质谱、磷酸特异性抗体等方法来定量磷酸化产物。
应用领域
科研工具肽,仅限体外生化酶活实验,不可用于人体给药或临床诊断。
- CK1 体外酶活测定:重组酪蛋白激酶 1(CK1α、CK1δ、CK1ε 亚型)活性定量,是文献广泛使用的标准底物。
- CK1 抑制剂高通量筛选:用于小分子化合物筛选,通过检测磷酸产物减少,评估化合物对 CK1 的抑制活性,计算 IC50、Ki。
- 酶动力学参数测定:测定 Km、Vmax、kcat 等动力学常数,研究 CK1 不同亚型的底物识别偏好。
- 激酶选择性验证:与 CK2、PKA、PKG 等激酶底物平行对照,评估抑制剂对 CK1 的选择性,区分 CK1/CK2 活性。
- 质谱方法学开发:作为标准底物,建立磷酸化多肽 LC-MS/MS 检测体系。
药物研发
CK1 家族参与 Wnt 通路、昼夜节律调控、细胞凋亡、DNA 损伤应答,CK1δ/ε 是肿瘤、神经退行性疾病、炎症的热门靶点。 该多肽本身不是药物,仅作为生化筛选工具,用于体外高通量筛选 CK1 小分子抑制剂。目前多个 CK1 抑制剂处于临床前研究阶段,部分候选分子进入早期临床评估。多肽极性高,细胞膜穿透差,在体内极易被肽酶水解,不适合直接开发为治疗药物。
研究进展
RRKDLHDDEEDEAMSITA 是经典 CK1 底物,截取自天然蛋白的 CK1 识别区域。构效关系研究证实:Ser 上游连续酸性残基是 CK1 识别的关键;上游酸性残基删减或者突变,会显著降低催化效率。该底物经常用来对比 CK1 各个亚型(CK1α,δ,ε)之间底物偏好差异,也常和 CK2 底物 RRREETEEE 成对使用,用来区分 CK1 和 CK2 激酶活性。由于含有 Met,氧化是该肽实验中常见的坑,很多文献会提示实验体系中添加 DTT 或者抗坏血酸抑制 Met 氧化。
储存规范
粉末:-20℃密封干燥避光保存;推荐除氧封装,减少甲硫氨酸氧化。尽量减少反复开盖,防止吸潮。
溶液:现配现用,中性缓冲液配制;分装成单次使用小份,-20℃冻存,严禁多次冻融。可按需添加低浓度 DTT / 抗坏血酸抑制 Met 氧化;避免室温久放,避开强碱环境。