定義
物質(zhì)P（SP）是十一肽，在周圍和中樞神經(jīng)系統(tǒng)中都豐富，通常與一種經(jīng)典的神經(jīng)遞質(zhì)之一，最常見的是血清素（5-HT）^1共定位。

相關(guān)肽
SP屬于神經(jīng)肽家族，稱為速激肽，具有共同的C端序列：Phe-X-Gly-Leu-Met-NH ₂。三種最常見的速激肽是SP，神經(jīng)激肽A（NKA）和神經(jīng)激肽B（NKB）。它們的生物學(xué)作用是通過稱為NK1，NK2和NK3的特定細(xì)胞表面受體介導(dǎo)的，其中SP是NK1受體的首選激動(dòng)劑，NKA是NK2受體的首選激動(dòng)劑，NKB是NK3受體的²激動(dòng)劑。

Discovery
SP最初是由馮·歐拉（von Euler）和加德姆（Gaddum）于1931年發(fā)現(xiàn)的，是一種引起體外腸道收縮的組織提取物。在隨后的幾十年中，它的生物活性和組織分布得到了進(jìn)一步的研究³。

結(jié)構(gòu)特征
SP是具有11個(gè)殘基的神經(jīng)肽，序列為Arg-Pro-Lys-Pro-Gln-Glin-Phe-Gly-Leu-Met-NH ₂）⁴。在一項(xiàng)研究中，將SP的C和N末端片段與母體分子在以下方面的能力進(jìn)行了比較：（a）收縮分離的豚鼠回腸，（b）在大鼠中誘導(dǎo)唾液分泌，（c）激發(fā)單只貓背角神經(jīng)元，以及（d）通過小鼠顱內(nèi)注射誘導(dǎo)抓撓。在所有測(cè)定系統(tǒng)中，與七肽一樣小的C末端片段都是有效的SP激動(dòng)劑。包含五個(gè)或更少氨基酸的C末端片段至多僅具有弱活性。N-末端片段在分離的豚鼠回腸上完全沒有活性。然而，在大鼠唾液分泌和中樞神經(jīng)系統(tǒng)分析中，N末端片段具有弱的SP樣活性⁵。獲得的結(jié)果表明，盡管SP的羧基末端對(duì)于肽支氣管活性是必不可少的，但是氨基末端肽的丟失（最多四個(gè)殘基）實(shí)際上增強(qiáng)了對(duì)肽的支氣管收縮劑反應(yīng)。這種增強(qiáng)的一部分似乎是由SP和SP5-11的酶促降解差異引起的。數(shù)據(jù)表明，二肽基氨基肽酶對(duì)SP的切割可以增強(qiáng)其生物活性⁶。SP類似物：Senktide（琥珀酰-[Asp6，Me-Phe8] SP-（6-11））是NK-3（SP-N）受體的選擇性類似物，效力比SP高20-100倍，約為1000倍比為NK-1（SP-P）受體選擇性類似物，其駐留在肌肉細(xì)胞更有效的⁷。鞘內(nèi)注射后研究了5種SP類似物對(duì)神經(jīng)激肽（NK）1受體激動(dòng)劑如SP，藻蛋白和（p-Glu6，Pro9）-SP（6-11）（肽）誘導(dǎo)的舔，咬和scratch癢反應(yīng)的影響。在小鼠中。肽引起類似SP的行為反應(yīng)，其效力是D-Pro9類似物D-肽的25倍。（D-Arg1，D-Pro2,4，D-Phe7，D-His9，Leu11）-SP的劑量低于（D-Phe7，D-His9，Leu11）-SP的肽誘導(dǎo)的應(yīng)答（6 -11）。相反，（D-Arg1，D-Pro2,4，D-Phe7，D-His9）-SP（0.5-1.0 nmol）和（D-Phe7，D-His9）-SP（6-11）（0.5- 2.0 nmol）僅抑制SP誘導(dǎo)的行為反應(yīng)，而不抑制physalaemin或肽誘導(dǎo)的反應(yīng)。⁸。P物質(zhì)[D-Arg1，D-Phe5，D-Trp7,9，Leu11] SP（SpD）和[Arg6，D-Trp7,9，NmePhe8]類似物P可以抑制神經(jīng)肽刺激的Ca2 +動(dòng)員，酪氨酸磷酸化和ERK激活。至關(guān)重要的是，SpD和[Arg6，D-Trp7,9，NmePhe8] SP在體內(nèi)和體外均抑制SCLC細(xì)胞生長(zhǎng)并刺激SCLC細(xì)胞凋亡。SP類似物最初被表征為“廣譜神經(jīng)肽拮抗劑” ⁹。

作用方式
SP受體是一種G蛋白偶聯(lián)受體，在許多方面與精神病學(xué)中其他經(jīng)過充分研究的受體相似，特別是單胺受體²。SP與其受體的相互作用激活了Gq，Gq又激活了磷脂酶C，將磷脂酰肌醇雙磷酸酯分解為肌醇三磷酸酯（IP3）和二酰基甘油（DAG）。IP3作用于肌質(zhì)網(wǎng)中的特定受體以釋放Ca2 +的細(xì)胞內(nèi)儲(chǔ)存，而DAG通過蛋白激酶C作用以打開質(zhì)膜中的L型鈣通道。細(xì)胞內(nèi)[Ca2 +]的升高誘導(dǎo)組織反應(yīng)。與SP所見的一系列動(dòng)作一樣，存在多種治療可能性¹⁰。

功能
在中樞神經(jīng)系統(tǒng)中，SP與情緒障礙，焦慮，壓力，增強(qiáng)，神經(jīng)發(fā)生，神經(jīng)毒性和疼痛的調(diào)節(jié)有關(guān)。在消化道，SP，以及一些其他速激肽，是神經(jīng)遞質(zhì)，調(diào)節(jié)運(yùn)動(dòng)活動(dòng)，離子和液體的分泌，以及血管功能^11，12。

參考

1. Argyropoulos SV, Nutt DJ (2000). Substance P antagonists: novel agents in the treatment of depression. Expert Opin Investig Drugs,  9(8):1871-1875.
2. Book: Substance P and Related Tachykinins. Chapter 13: Neuropsychopharmacology: By Nadia MJ, Kramer MS.
3. Senba E, Tohyama M (1985). Origin and fine structure of substance P-containing nerve terminals in the facial nucleus of the rat:an immunohistochemical study. Exp Brain Res., 57(3):537-546.
4. Seidel MF, Tsalik J, Vetter H, Müller W (2007). Substance P in Rheumatic Diseases. Current Rheumatology Reviews, 3:17-30.
5. Piercey MF, Dobry PJ, Einspahr FJ, Schroeder LA, Masiques N (1982) Use of substance P fragments to differentiate substance P receptors of different tissues. Regulatory Peptides, 3(5-6):337-349.
6. Shore SA, Drazen JM (1988). Airway responses to substance P and substance P fragments in the guinea pig. Pulm Pharmacol., 1(3):113-118.
7. Hanani M, Chorev M, Gilon C, Selinger Z (1988). The actions of receptor-selective substance P analogs on myenteric neurons: an electrophysiological investigation. European journal of pharmacology, 153(2-3):247-253.
8. Sakurada T, Yamada T, Tan-no K, Manome Y, Sakurada S, Kisara K, Ohba M (1991). Differential effects of substance P analogs on neurokinin 1 receptor agonists in the mouse spinal cord. J Pharmacol Exp Ther.,  259:205-210
9. MacKinnon AC, Waters C, Jodrell D, Haslett C, Sethi T (2001). Bombesin and Substance P Analogues Differentially Regulate G-protein Coupling to the Bombesin Receptor. J. Biol. Chem.,   276(30):28083-28091..
10. Khawaja AM, Rogers DF (1996). Tachykinins: receptor to effector. Int J Biochem Cell Biol.,  28(7):721-738.
11.  Leeman SE, Mroz EA (1974).  Substance P. Life Sci., 15(12):2033–2044.
12. Wiesenfeld-Hallin Z, Xu XJ (1993). The differential roles of substance P and neurokinin A in spinal cord hyperexcitability and neurogenic inflammation. Regul Pept., 46(1-2):165-173

多肽H2N-Arg-Pro-Arg-Pro-Gln-Gln-Phe-Phe-Gly-Leu-Met-NH2的合成步驟：

1、合成MBHA樹脂：取若干克的MBHA樹脂（如初始取代度為0.5mmol/g）和1倍樹脂摩爾量的Fmoc-Linker-OH加入到反應(yīng)器中，加入DMF，攪拌使氨基酸完全溶解。再加入樹脂2倍量的DIEPA，攪拌混合均勻。再加入樹脂0.95倍量的HBTU，攪拌混合均勻。反應(yīng)3-4小時(shí)后，用DMF洗滌3次。用2倍樹脂體積的10%乙酸酐/DMF 進(jìn)行封端30分鐘。然后再用DMF洗滌3次，甲醇洗滌2次，DCM洗滌2次，再用甲醇洗滌2次。真空干燥12小時(shí)以上，得到干燥的樹脂{Fmoc-Linker-MHBA Resin}，測(cè)定取代度。這里測(cè)得取代度為 0.3mmol/g。結(jié)構(gòu)如下圖：

2、脫Fmoc：取1.1g的上述樹脂，用DCM或DMF溶脹20分鐘。用DMF洗滌2遍。加3倍樹脂體積的20%Pip/DMF溶液，鼓氮?dú)?0分鐘，然后2倍樹脂體積的DMF 洗滌5次。得到 H2N-Linker-MBHA Resin 。（此步驟脫除Fmoc基團(tuán)，茚三酮檢測(cè)為藍(lán)色，Pip為哌啶）。結(jié)構(gòu)圖如下：

3、縮合：取0.99mmol Fmoc-Met-OH 氨基酸，加入到上述樹脂里，加適當(dāng)DMF溶解氨基酸，再依次加入1.98mmol DIPEA，0.94mmol HBTU。反應(yīng)30分鐘后，取小樣洗滌，茚三酮檢測(cè)為無色。用2倍樹脂體積的DMF 洗滌3次樹脂。（洗滌樹脂，去掉殘留溶劑，為下一步反應(yīng)做準(zhǔn)備）。得到Fmoc-Met-Linker-MBHA Resin。氨基酸：DIPEA：HBTU：樹脂=3：6：2.85：1（摩爾比）。結(jié)構(gòu)圖如下：

4、依次循環(huán)步驟二、步驟三，依次得到

H2N-Met-Linker-MBHA Resin

Fmoc-Leu-Met-Linker-MBHA Resin

H2N-Leu-Met-Linker-MBHA Resin

Fmoc-Gly-Leu-Met-Linker-MBHA Resin

H2N-Gly-Leu-Met-Linker-MBHA Resin

Fmoc-Phe-Gly-Leu-Met-Linker-MBHA Resin

H2N-Phe-Gly-Leu-Met-Linker-MBHA Resin

Fmoc-Phe-Phe-Gly-Leu-Met-Linker-MBHA Resin

H2N-Phe-Phe-Gly-Leu-Met-Linker-MBHA Resin

Fmoc-Gln(Trt)-Phe-Phe-Gly-Leu-Met-Linker-MBHA Resin

H2N-Gln(Trt)-Phe-Phe-Gly-Leu-Met-Linker-MBHA Resin

Fmoc-Gln(Trt)-Gln(Trt)-Phe-Phe-Gly-Leu-Met-Linker-MBHA Resin

H2N-Gln(Trt)-Gln(Trt)-Phe-Phe-Gly-Leu-Met-Linker-MBHA Resin

Fmoc-Pro-Gln(Trt)-Gln(Trt)-Phe-Phe-Gly-Leu-Met-Linker-MBHA Resin

H2N-Pro-Gln(Trt)-Gln(Trt)-Phe-Phe-Gly-Leu-Met-Linker-MBHA Resin

Fmoc-Arg(Pbf)-Pro-Gln(Trt)-Gln(Trt)-Phe-Phe-Gly-Leu-Met-Linker-MBHA Resin

H2N-Arg(Pbf)-Pro-Gln(Trt)-Gln(Trt)-Phe-Phe-Gly-Leu-Met-Linker-MBHA Resin

Fmoc-Pro-Arg(Pbf)-Pro-Gln(Trt)-Gln(Trt)-Phe-Phe-Gly-Leu-Met-Linker-MBHA Resin

H2N-Pro-Arg(Pbf)-Pro-Gln(Trt)-Gln(Trt)-Phe-Phe-Gly-Leu-Met-Linker-MBHA Resin

Fmoc-Arg(Pbf)-Pro-Arg(Pbf)-Pro-Gln(Trt)-Gln(Trt)-Phe-Phe-Gly-Leu-Met-Linker-MBHA Resin

以上中間結(jié)構(gòu)，均可在專肽生物多肽計(jì)算器-多肽結(jié)構(gòu)計(jì)算器中，一鍵畫出。

最后再經(jīng)過步驟二得到 H2N-Arg(Pbf)-Pro-Arg(Pbf)-Pro-Gln(Trt)-Gln(Trt)-Phe-Phe-Gly-Leu-Met-Linker-MBHA Resin，結(jié)構(gòu)如下：

5、切割：6倍樹脂體積的切割液（或每1g樹脂加8ml左右的切割液），搖床搖晃 2小時(shí)，過濾掉樹脂，用冰無水乙醚沉淀濾液，并用冰無水乙醚洗滌沉淀物3次，最后將沉淀物放真空干燥釜中，常溫干燥24小試，得到粗品H2N-Arg-Pro-Arg-Pro-Gln-Gln-Phe-Phe-Gly-Leu-Met-NH2。結(jié)構(gòu)圖見產(chǎn)品結(jié)構(gòu)圖。

切割液選擇：1）TFA：H2O=95%：5%

2）TFA：H2O：TIS=95%：2.5%：2.5%

3）三氟乙酸：茴香硫醚：1，2-乙二硫醇：苯酚：水=87.5%：5%：2.5%：2.5%：2.5%

（前兩種適合沒有容易氧化的氨基酸，例如Trp、Cys、Met。第三種適合幾乎所有的序列。）

6、純化凍干：使用液相色譜純化，收集目標(biāo)峰液體，進(jìn)行凍干，獲得蓬松的粉末狀固體多肽。不過這時(shí)要取小樣復(fù)測(cè)下純度 是否目標(biāo)純度。

7、最后總結(jié)：

杭州專肽生物技術(shù)有限公司（ALLPEPTIDE http://www.cqhongyadong.com.cn）主營(yíng)定制多肽合成業(yè)務(wù)，提供各類長(zhǎng)肽，短肽，環(huán)肽，提供各類修飾肽，如：熒光標(biāo)記修飾（CY3、CY5、CY5.5、CY7、FAM、FITC、Rhodamine B、TAMRA等），功能基團(tuán)修飾肽（疊氮、炔基、DBCO、DOTA、NOTA等），同位素標(biāo)記肽（N15、C13），訂書肽（Stapled Peptide）,脂肪酸修飾肽（Pal、Myr、Ste），磷酸化修飾肽（P-Ser、P-Thr、P-Tyr），環(huán)肽（酰胺鍵環(huán)肽、一對(duì)或者多對(duì)二硫鍵環(huán)），生物素標(biāo)記肽，PEG修飾肽，甲基化修飾肽等。

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