隨著合成內啡肽最後一個步驟的完成,鄭理手中的試管裡新鮮合成了10ml的內啡肽。
內啡肽一共有四種型別——α、β、γ、δ,其中β內啡肽的活性510倍於嗎啡,其他三種內啡肽的活性和嗎啡一致。
人類第一次發現內啡肽要追溯到1975年,這種物質脊椎動物的下丘腦會和腦下垂體一起作用而分泌。
一直到2019年才由鄭理髮現人工合成內啡肽的路徑,其中鄭理合成的正是β內啡肽,也就是活性最強的內啡肽。
並且在論文中,鄭理透過實驗論證了β內啡肽透過外服可以起到鎮痛的效果。
由於內啡肽是腦下垂體自動合成的,此前人們只知道其有鎮痛作用,但不知道其鎮痛效果在體外注射能否發揮作用。
冷知識:人類發現嗎啡的人工合成方法是在18世紀10年代,當時澤爾蒂納發現可以將鴉片浸泡在熱水和氨水中分離出嗎啡晶體。
嗎啡的分子式是在1847年被推匯出來,其結構式是在1925年被確定,其絕對構型是在1968年被證明。
而直到兩百年後,人類依然沒能研究出有類似功效的內啡肽的合成路徑,更別說結構式和絕對構型了。
也正是因為這項工作的困難程度,鄭理才能以純新人的身份在nature上發表論文。
之所以會如此困難,原因很簡單,嗎啡的分子式C17H19NO3,分子量僅為285.3,而α內啡肽的分子量是1745.96,β內啡肽的分子量是3400。
β內啡肽的分子量是嗎啡的十倍不止,合成難度卻不是呈線性增長,它是指數增長。
在鄭理髮表β內啡肽的人工合成方法論文後,李序林透過β內啡肽的合成路徑啟發下,成功研究出α內啡肽的人工合成方法,併成功將論文發表在cell子刊上。
光靠圍繞另外幾種內啡肽的合成方法,都夠發好多篇cell子刊甚至cell主刊了,這也算是鄭理留給江城大學生物學院的遺產吧。
鄭理把剛合成好的內啡肽放進超低溫冰箱中,然後繼續合成另一種高分子化合物。
鄭理使用α內啡肽和促腎上腺皮質激素(ACTH抗血清的雙抗體免疫沉澱注射到小白鼠的垂體腫瘤細胞中。
普通的小白鼠幾塊錢就能買一個,特殊培育出來的患癌症的小白鼠得三四百,指定癌細胞存活區域,像鄭理要求的垂體出現腫瘤細胞的小白鼠要一千多。
鄭理繼續將培養物與 3H 標記的氨基酸放在一起,將免疫沉澱培養基的試樣進行等分處理。
用內啡肽抗血清製備的[3H]苯丙氨酸標記的免疫沉澱物的十二烷基硫酸鈉/聚丙烯醯胺凝膠電泳分離了表觀分子量為 31000、11700 和 3500 的三種形式的內啡肽;用 ACTH 抗血清製備的免疫沉澱物含有四種形式的 ACTH,表觀分子量分別為 31000、23000、13,000 和4500。
用 ACTH 抗血清和內啡肽抗血清(或相反順序)對培養基進行順序免疫沉澱表明,兩種抗血清都沉澱了相同的 31000 蛋白質大分子。
透過免疫沉澱和凝膠過濾製備出不同形式的 ACTH 和內啡肽的純化池。
最後再製造出促脂蛋白胰蛋白酶肽[βLPH(6169],該肽含有阿片活性甲硫氨酸腦啡肽序列。
鄭理看著新鮮出爐的胰蛋白酶肽,露出些許無聊的笑容,這種實驗對他來說太小兒科了。
內啡肽是一種非常神奇的化合物激素,人類對他的瞭解還停留在很淺顯的地步。