内含肽剪接是一个快速、高效的反应过程，前体蛋白在细胞中几乎分离不到。反应亦不需要任何辅助因子、酶和ATP能量，其催化结果是将内含肽两侧的外显肽通过肽键连接成成熟的天然肽。基于剪接位点氨基酸残基的化学性质以及带分支的剪接中间产物分子的发现，人们提出了多种假说来描述这一反应过程。目前被普遍接受的剪接机制可以拆解为以下四步
（1)N—x酰基转移(X=0，s) 内含肽起始氨基酸Ser/Cys的侧链基团一OH/一SH向前一位氨基酸残基的羰基发动亲核攻击，产生N一0或N—s的酰基重排，打破原来的肽键而代之以(硫)酯键，将N一外显肽转移到内含肽第一个残基的侧链上。在中性pH条件下，酰胺一硫酯平衡通常是有利于酰胺键形成的。但是，含有内含肽的前体蛋白的晶体结构显示，位于上游剪接点的肽键在构象能级上处于不利的地位。用其他氨基酸残基替代内含肽N端的SedCys会完全阻断该剪接位点肽键的断裂。
(2)转酯：内含肽N端的(硫)酯键在C端外显肽首位氨基酸Cys/SedThr侧链一OH/一SH基团的亲核替代作用下发生断裂，将N．端外显肽序列从内含肽的N端转至C端外显肽起始氨基酸侧链上，形成分支中间体。该反应在碱性条件下(pH9—10)可发生逆转，由分支中间体变回线性前体 。
(3)Asn/Gln环化 Asn的侧链基团一N 对其自身的羰基发动亲核攻击，使Asn形成氨基琥珀酸五元环结构，同时内含肽与C端外显肽之间的肽键断裂。在此步反应中，内含肽被释放出来。与前几步反应不同的是，Asn/Gln的环化基本上是不可逆的。若用其他氨基酸取代Asn/Gln，则会完全阻断内含肽C端肽键的裂解反应，但并不影响上步反应中(硫)酯键中间产物的形成。内含肽C端倒数第二位的His可以辅助与之相邻的Asn的环化，其突变也会影响C端肽键的裂解反应。值得注意的是，前两步反应似乎并不是第三步C端肽键的裂解反应必要前提。因此可采用将靶蛋白直接与内含肽C端融合的方法进行蛋白质的纯化和重组 。
（4)外显肽的连接 连接的两个外显肽的(硫)酯键自发进行的转酰基反应，以更稳定的酰胺肽键取代(硫)酯键，将N端C端外显肽用天然肽键连接起来。
首页
