基本信息

英文名称：Ecdysis-Triggering Hormone (Manduca sexta)，缩写为 Mas-ETH
中文名称：烟草天蛾蜕皮触发激素，烟草天蛾蜕皮引发激素
CAS 号：172519-53-8
氨基酸序列：丝氨酸 - 天冬酰胺 - 谷氨酸 - 丙氨酸 - 异亮氨酸 - 丝氨酸 - 脯氨酸 - 苯丙氨酸 - 天冬氨酸 - 谷氨酰胺 - 甘氨酸 - 甲硫氨酸 - 甲硫氨酸 - 甘氨酸 - 酪氨酸 - 缬氨酸 - 异亮氨酸 - 赖氨酸 - 苏氨酸 - 天冬酰胺 - 赖氨酸 - 天冬酰胺 - 异亮氨酸 - 脯氨酸 - 精氨酸 - 甲硫氨酸 - 酰胺
单字母序列：SNEAI S P F D Q G M M G Y V I K T N K N I P R M-NH₂
三字母序列：Ser-Asn-Glu-Ala-Ile-Ser-Pro-Phe-Asp-Gln-Gly-Met-Met-Gly-Tyr-Val-Ile-Lys-Thr-Asn-Lys-Asn-Ile-Pro-Arg-Met-NH₂
氨基酸残基数：26 个氨基酸残基，C 端酰胺化修饰
分子式：C₁₂₇H₂₀₆N₃₆O₃₈S₃
分子量：2941.45 Da
理论等电点：8.89，分子含谷氨酸、天冬氨酸等酸性残基，同时富集赖氨酸、精氨酸等碱性残基，碱性氨基酸占比更高，整体呈现弱碱性理化特性
来源：天然存在于烟草天蛾（Manduca sexta）气管表面的 Inka 细胞中，是昆虫发育过程中调控蜕皮行为的关键内源性神经肽；可通过人工固相多肽合成技术精准制备，合成产物与天然分子结构、受体结合特性及生物活性完全一致
翻译后修饰：C 端甲硫氨酸酰胺化，该修饰对维持生物活性至关重要；分子含三个甲硫氨酸残基，易被氧化形成亚砜或砜结构；无半胱氨酸残基，不存在分子内及分子间二硫键；无 N 端乙酰化、糖基化、磷酸化等其他共价修饰；序列含苯丙氨酸、酪氨酸等芳香族残基，具备光敏特性，易受光照影响发生结构变化。

结构信息

Mas-ETH 为二十六肽线性分子，C 端酰胺化赋予其独特的结构稳定性与受体结合特性，水溶液中以柔性无规卷曲为基础构象，脯氨酸残基产生局部刚性约束，诱导肽链形成稳定 β 转角结构，增强构象多样性与受体适配能力。

分子可划分为三段核心功能区域，呈现典型两亲性分子特征。N 端 SNEAI 序列为信号识别基序，丝氨酸羟基、谷氨酸羧基形成极性识别界面，介导与 ETH 受体（ETHR）胞外结构域的初始接触；肽链中段 PFDQGM 区段为核心活性区域，苯丙氨酸芳香环、天冬氨酸羧基与谷氨酰胺酰胺基共同构成疏水 - 极性复合识别界面，是特异性结合 ETHR 跨膜结构域的关键结构基础；C 端 MGYVIK...RM-NH₂序列富含甲硫氨酸、酪氨酸等疏水残基与赖氨酸、精氨酸等碱性残基，通过疏水作用与静电相互作用双重机制稳固受体结合，C 端酰胺化进一步增强分子稳定性与受体亲和力，延长体内半衰期。

多肽主链化学键稳定性良好，但三个甲硫氨酸残基对氧化高度敏感，易被过氧化氢、过氧自由基等氧化试剂攻击，形成甲硫氨酸亚砜，导致受体结合能力下降；芳香族残基在紫外照射下易发生光氧化反应，破坏局部空间构象；C 端酰胺化修饰不仅阻止羧肽酶降解，还通过氢键网络与受体形成额外结合位点，使整体结构与 ETHR 结合更紧密，生物活性显著高于未酰胺化类似物。

作用机理及研究进展

作用机理

Mas-ETH 是昆虫蜕皮调控网络的核心启动因子，特异性作用于中枢神经系统（CNS）和外周组织中的 G 蛋白偶联 ETH 受体（ETHR），ETHR 存在两种亚型（MasETHR-A 和 MasETHR-B），均含七个跨膜结构域，Mas-ETH 对两种亚型均有高亲和力。

Inka 细胞在蜕皮激素峰值刺激下合成并释放 Mas-ETH，与 CNS 中肽能神经元表面的 ETHR 结合后，启动双重信号传导通路。一方面激活腺苷酸环化酶，升高胞内环磷酸腺苷（cAMP）浓度，促进羽化激素（EH）释放；另一方面通过 cGMP 介导机制，直接作用于腹部神经节的中枢模式发生器，触发蜕皮前行为（pre-ecdysis），包括肌肉收缩、气管扩张等准备动作。

EH 释放后进一步增强 Mas-ETH 的分泌，形成正反馈调控，最终诱导蜕皮行为（ecdysis）的全面启动，包括旧表皮脱落、新表皮扩张与硬化等一系列协同动作。除核心蜕皮调控外，Mas-ETH 还参与昆虫发育过程中的其他生理过程，如调控保幼激素合成、影响生殖器官发育、调节代谢速率等，是连接蜕皮激素与神经肽调控网络的关键信号分子。

Mas-ETH 通过级联信号放大机制，精准调控蜕皮行为的时序与强度，确保昆虫在发育过程中顺利完成形态转变，其作用具有高度特异性与时效性，是昆虫生长发育不可或缺的关键调控因子。

研究进展

早期研究阶段，科研人员通过生物活性追踪与色谱分离技术，从烟草天蛾蛹期 Inka 细胞中首次分离鉴定出 Mas-ETH，完成氨基酸序列测定与 C 端酰胺化修饰确认，证实其能在体外触发烟草天蛾幼虫的蜕皮前行为，确立其作为蜕皮启动因子的核心地位。1996 年，Zitnan 等在 Science 发表里程碑式研究，阐明 Mas-ETH 的分子结构与基本作用机制，为昆虫神经肽调控研究奠定基础。

中期聚焦受体鉴定与信号通路解析，通过 cDNA 克隆技术成功分离 MasETHR-A 和 MasETHR-B 两种受体亚型，明确其 G 蛋白偶联受体属性与组织分布特征；结合电生理与分子生物学技术，完整阐明 Mas-ETH→ETHR→cAMP/cGMP→EH 释放的级联信号传导机制；同步开展构效关系研究，证实 C 端酰胺化、核心疏水残基与碱性残基对生物活性的必要性，为后续类似物设计提供理论依据。

现阶段 Mas-ETH 成为昆虫发育生物学与化学生态学的重要研究工具，广泛应用于蜕皮调控网络解析、害虫生物防治靶点开发等领域。疾病防控方向上，以 Mas-ETH 及其受体为靶点，开发特异性肽类拮抗剂与 RNA 干扰试剂，干扰害虫蜕皮过程，为绿色农药研发提供新思路；基础研究领域，深入探索 Mas-ETH 在昆虫变态发育、生殖调控中的拓展功能，揭示神经肽与类固醇激素协同调控的分子机制；同时开展跨物种比较研究，阐明 ETH 家族在不同昆虫类群中的结构进化与功能分化规律，完善昆虫激素调控理论体系。

溶解保存

该多肽水溶性良好，可直接溶于无菌去离子水、pH 6.5~8.0 中性磷酸盐缓冲液、生理氯化钠溶液以及弱酸性稀醋酸溶液。常温环境下轻柔涡旋摇晃即可实现完全溶解，无需添加二甲基亚砜、甲醇等有机助溶剂；多肽适配生理中性区间，不宜在 pH 低于 5.0 强酸、pH 高于 9.0 强碱环境中长期静置，避免肽键水解断裂、氨基酸残基异构失活。

序列含三个甲硫氨酸氧化敏感残基与芳香族光敏残基，多肽配制、取样、实验操作及全部储存过程均需严格避光、隔氧防护，规避自然光、紫外光直射与高温环境，防止残基氧化与光损伤导致生物活性丧失。溶解体系建议添加低浓度抗氧化剂（如 1mM DTT 或 β- 巯基乙醇）保护甲硫氨酸残基；操作过程避开高温加热、剧烈震荡，防止肽链空间构象紊乱与分子团聚。

真空冻干粉末密封存放于避光干燥隔氧环境，零下二十摄氏度条件下可长期稳定保存，长期种质留样建议置于零下八十摄氏度低温环境。配制完成的多肽水溶液按照单次实验用量独立分装，严格杜绝反复冻融操作，四摄氏度避光条件下可短期存放三至五天，零下二十摄氏度密封储存可稳定维持二至三个月生物活性。经 0.22 微米滤膜无菌过滤后的溶液，可直接应用于昆虫离体组织实验、细胞受体结合检测、体内生理活性验证等各类科研场景。

Ecdysis-Triggering Hormone (Manduca sexta) (Mas-ETH) ；烟草天蛾蜕皮触发激素

基本信息

结构信息

作用机理及研究进展

溶解保存

相关多肽

相关内容

热门资讯