2008年Samson WK等人对生长抑素(somatostatin)前体nRNA保守序列进行生物信息学分析,发现了一种新的肽类激素neuronostatin。研究表明,neuronostatin是一种内源性的脑肠肽,在体内分布广泛,并参与多种生理功能的调控。Neuronostatin除了能诱导神经元、垂体前叶和胃肠组织中c-Fos的表达,还具有抑制大鼠摄食和饮水,抑制心肌细胞收缩,升高血压等生理作用。蛋白质和多肽翻译后修饰在生命有机体中具有十分重要的作用,与许多生物学功能相关。C末端酰胺化是一种普遍存在的翻译后修饰,而neuronostatin就是一种C末端酰胺化的多肽。在本项研究中,采用经典的多肽固相合成技术,使用Rink Amide-MBHA树脂和合适的Wang连接树脂分别合成了酰胺化和未酰胺化的neuronostatin,并采用合适的动物模型,研究了它们对痛觉、胃肠运动和情绪的影响。实验结果显示：在小鼠甩尾实验中,侧脑室注射neuronostatin能诱导镇痛效应；在福尔马林实验中,侧脑室注射neuronostatin能诱导痛敏效应；在强迫游泳动物模型中,侧脑室注射neuronostatin诱导抑郁样行为；侧脑室注射neuronostatin抑制了胃肠运动。进一步的研究结果显示,中枢黑皮素系统、阿片系统和GABA受体参与介导neuronostatin诱导的这些生理功能。相反,未酰胺化neuronostatin不能显著影响小鼠痛觉、胃肠运动和情绪。总之,本研究表明,neuronostatin是一种具有重要生理功能的多肽,在调节痛觉、情绪和胃肠运动等方面发挥着重要的作用。]Neuronostatin的C末端酰胺化修饰对它的生物活性可能是必需的。虽然到现在为止还没有鉴定出neuronostatin的受体,但根据已有实验结果可以推测,C末端酰胺化修饰对neuronostatin受体的激活必不可少。细胞自噬(autophagy)是真核细胞中进化上高度保守的、用于降解和回收利用细胞内生物大分子和受损细胞器的过程。在细胞自噬过程中,Atg8/LC3是一种泛素样蛋白,其靶标为磷脂酰乙醇胺(phosphatidylethanolamine, PE)。在哺乳动物中,LC3由前体蛋白proLC3合成而来,proLC3被Atg4B切除C-端暴露出甘氨酸残基,形成LC3, LC3溶于胞浆中,又称LC3-I。LC3-I被Atg7激活,转移至Atg3上,最终结合在PE上,形成LC3-PE,这种脂化形式的LC3又称LC3-Ⅱ。Atg4B也可切除LC3-Ⅱ末端的PE。在哺乳动物细胞中,营养缺乏或者激素应答均可诱导LC3-Ⅱ的形成,因此,LC3-Ⅱ是细胞自噬的特异性标志物。到目前为止,虽然通过体外重建系统或化学偶联方法可以得到镶嵌在脂质体中的脂基化蛋白LC3-Ⅱ,但LC3-Ⅱ的化学合成仍然是蛋白合成领域的挑战之一。在本项研究中,采用了多肽合成技术和表达蛋白连接(EPL)的方法,合成了具有生物活性的脂基化蛋白LC3-Ⅱ,并探究了它的膜融合特性。选择LC3蛋白中Ala114-Ser115为连接位点,通过重组的方法得到了MBP-LC31114蛋白硫酯,利用有机化学方法合成了N末端为半胱氨酸的脂肽LC3115-120-PE,通过天然化学连接(NCL)方法,半合成得到了脂基化蛋白LC3-Ⅱ。进一步的研究结果显示,Atg4B也可切除LC3-Ⅱ末端的PE,这说明半合成得到的脂基化蛋白LC3-Ⅱ具有生物活性。体外脂质体实验表明,脂基化蛋白MBP-LC3-II能诱导膜牵引和膜融合。总之,本研究利用化学生物学方法,成功合成了具有生物活性的脂基化蛋白LC3-Ⅱ,这将成为今后研究细胞自噬的强有力的工具。