背景[1-6]
ACTH(1-24)human(人促肾上腺皮质激素,1-24)是脊椎动物脑垂体分泌的一种多肽类激素，它能促进肾上腺皮质的组织增生以及皮质激素的生成和分泌。ACTH的生成和分泌受下丘脑促肾上腺皮质激素释放因子（CRF）的直接调控。分泌过盛的皮质激素反过来也能影响垂体和下丘脑，减弱它们的活动。它具有刺激肾上腺皮质发育和机能的作用。主要作用于肾上腺皮质束状带，刺激糖皮质类固醇的分泌。由体外注射过量的皮质激素时，ACTH的分泌会受到抑制，肾上腺皮质发生萎缩。这被认为是引起“应激”状态所不可缺少的。
ACTH还具有通过肾上腺皮质来调节抗体生成作用。与生长素起相反的作用。促肾上腺皮质激素缩写为ACTH。是由脑垂前叶分泌的激素。它具有刺激肾上腺皮质发育和机能的作用。主要作用于肾上腺皮质束状带，刺激糖皮质类固醇的分泌。ACTH的分泌过程是脉冲式的和应变的，释放的频率和幅度与昼夜交替节律性相关。
总的趋势是清晨觉醒之前血液中ACTH水平出现高峰，半夜熟睡时则为低潮。应激情况下，如烧伤、损伤、中毒，以及遇到攻击使全身作出警戒性反应时，ACTH的分泌都增加，随即激发肾上腺皮质激素的释放，增进抵抗力。医学上可用于抗炎症、抗过敏等。从鲨、蛙、鸵鸟、哺乳动物垂体中制取的ACTH均为三十九肽。明显的结构差异反映在分子的羧端区（25～33位）。
其氨端部分（1～24位）的氨基酸排列顺序较为一致，且为生物活性的中心区域。已能人工合成ACTH与其氨端区的二十四肽，后者已呈现充分的ACTH活性。ACTH除分布于垂体外，尚发现于下丘脑、肾上腺髓质、肠道与胎盘等组织。在其生物合成过程中，是从鸦片样肽-促黑激素-促皮质激素原（简称POMC）转变而来，ACTH本身又可作为α-促黑激素（α-MSH）的前体。甚至在低等无脊椎动物中亦有ACTH的类似肽。
应用[7][8]
ACTH(1-24)human(人促肾上腺皮质激素,1-24)可作为治疗婴儿痉挛症的特效药：
促肾上腺皮质激素(ACTH)是一种多肽类激素,在临床上被广泛使用,尤其是作为治疗婴儿痉挛症的特效药,但野生型的ACTH在人体中的代谢速度极快,其半衰期仅为15min,患者需要多次、长时间给药才能完成治疗。
在基因重组长效人促肾上腺皮质激素的制备、稳定性及药理活性研究中点突变ACTH在人体血液中易被代谢的酶切位点,用重叠PCR的方法获得ACTH长效型突变体;其次,构建连有His标签和肠激酶酶切位点(EKst)的融合表达质粒(HisTag-Linker-EKst-ACTH-pET30a);第三,将重组质粒转入BL21-DE3大肠杆菌表达菌株中,原核表达并富集蛋白;第四,用Ni柱分离纯化融合蛋白,用CM-纤维素柱分离纯化肠激酶酶切后的产物;最后,运用ELISA和q-PCR的方法比较分析在小鼠体内,小鼠肾上腺皮质瘤细胞系(Y1)中野生型和突变型ACTH的稳定性及ACTH药理活性。
结果:(1)设计并构建了ACTH、ACTH24及4种ACTH长效型突变体(E5D、F7L、G10A、Y2S)的体外重组融合表达质粒;(2)确定重组融合蛋白在宿主菌的上清液中表达,用Ni柱纯化得到了ACTH、ACTH24及ACTH的4种突变体融合蛋白,肠激酶酶切后,考马斯亮蓝和WB检测结果显示CM-纤维素柱层析分离纯化得到了ACTH及其突变体的单体;(3)ELISA结果显示,ACTH突变体E5D在给药45 min后能够检测到高浓度的ACTH,多重比较(ANOVA)结果显示E5D与ACTH野生型(WT)相比,差异显著,说明E5D的降解速度要显著慢于WT;(4)在小鼠体内和在Y1细胞中的药效活性实验结果显示,E5D和Y2S的药效活性与WT水平相当,q-PCR结果表明,与野生型ACTH相比,突变体E5D和Y2S对SF-1、STAR、P450-scc、3β-HSD等与GC表达有关基因表达的影响,没有显著性差异。
参考文献
[1]Inhibitory effect of melatonin on testosterone synthesis is mediated via GATA-4/SF-1 transcription factors[J].Fenju Qin,Jie Zhang,Linsen Zan,Weiqiang Guo,Jin Wang,Lili Chen,Yi Cao,Ouxi Shen,Jian Tong.Reproductive BioMedicine Online.2015(5)
[2]Adrenocorticotropic Hormone(ACTH)Responses Require Actions of the Melanocortin-2 Receptor Accessory Protein on the Extracellular Surface of the Plasma Membrane[J].Malik Sundeep,Dolan Terrance M.,Maben Zachary J.,Hinkle Patricia M..Journal of Biological Chemistry.2015(46)
[3]Heme precursor injection is effective for Arthromyces ramosus peroxidase fusion protein production by a silkworm expression system[J].Kounosuke Hayashi,Jae Man Lee,Yusuke Tomozoe,Takahiro Kusakabe,Noriho Kamiya.Journal of Bioscience and Bioengineering.2015(4)
[4]Recombinant Human Serum Albumin Fusion Proteins and Novel Applications in Drug Delivery and Therapy[J].Brian Rogers,Daoyuan Dong,Zhijun Li,Zhiyu Li.Current Pharmaceutical Design.2015(14)
[5]Formulation and optimization of idarubicin thermosensitive liposomes provides ultrafast triggered release at mild hyperthermia and improves tumor response[J].Tao Lu,Wouter J.M.Lokerse,Ann L.B.Seynhaeve,Gerben A.Koning,Timo L.M.ten Hagen.Journal of Controlled Release.2015
[6]Blood–brain barrier drug delivery of IgG fusion proteins with a transferrin receptor monoclonal antibody[J].William M Pardridge.Expert Opinion on Drug Delivery.2015(2)
[7]What Is Wrong with Clinical Proteomics?[J].Di Meo,Ashley,Diamandis,Eleftherios P.Clinical Chemistry.2014(10)
[8]]黄永林.基因重组长效人促肾上腺皮质激素的制备、稳定性及药理活性研究[D].海南大学,2016.