蛋白质一级结构的裁剪与生物体的调节控制

调节控制系统对生物体很重要，手段也很多。蛋白质在生物合成以后，当生理过程需要它发挥作用时，经特定的蛋白水解酶作用，裁去某些肽段，使之正常作用。这种分子的裁剪过程是一种很重要的调节手段。
蛋白质在核糖体中合成时，经常在N端上多合成一段肽，这段肽约有20多个残基，其中多数都是疏水的。这一段肽称信号肽，其功能有二：一是使该蛋白质能识别其分泌途径，二是使该蛋白质能通过内质网膜而到达高尔基体，然后到达其作用部位。这类信号肽在到达高尔基体时被切除。有个别蛋白质的信号肽不在N端而在肽链的中间部分，如血清前清蛋白。这一类信号肽透过内质网膜时，并不被切除。
有不少酶有酶原。酶原不表现生物活力，其一级结构比活性的酶分子多一段或几段肽。生物体在需要该酶发挥作用时，就由特定的蛋白水解酶将其多余的肽段切去，暴露出酶的活性中心，表现出活力。例如胰蛋白酶就是从N端切去六肽后激活的。胰凝乳蛋白酶是从肽链中间切去，由于有二硫键连结，因此肽链切断后还是一个蛋白质分子。
血液中有一套凝血系统，它们都是蛋白水解酶，共有十几个。平常在血液中全部处于酶原的状态。在皮肤表面出现伤口时，有两个过程促使酶原相继激活，最后使凝血酶原激活成凝血酶。后者使血纤蛋白原转变成血纤蛋白而凝血。两种过程之一是内部机制。它是皮肤表面接触后，因子Ⅻ首先激活，整个肽链切成三段，一段有蛋白水解酶活力，它使因子Ⅺ的两条链上各切出一个缺口，于是被激活，它再激活因子Ⅷ。激活的因子Ⅷ又激活因子X，因子X激活后，就作用于凝血酶原。还有一种过程是外部机制。受伤的组织分泌促凝血酶原激酶。这个酶与因子Ⅶ一起，直接使因子X激活。因此这一过程是反应比较快的。凝血酶系的相继激活，可示意如图。
与凝血酶系相反，生物体内还有一溶血酶系，它们可以将体内出现的血纤蛋白凝块消化而溶解，用以防止体内血栓的形成。溶血酶系与凝血酶系相似，也是一些专一性很高的蛋白水解酶的酶原。在需要发挥作用时，它们就相继激活，最后被激活的是溶血酶原。天然的溶血酶原是由791个氨基酸残基组成的一条肽链的分子。在血液中还存在部分水解的溶血酶原，只含714个残基，依旧是一条肽链。这一中间物是没有活力的。进一步激活使肽链在中间(精561—缬562)切断，变成两条链的分子。这时变成有活力的酶。它能专一地水解血纤蛋白而使其溶解。
补体系统激活过程也是一类分子裁剪，也涉及一个系例的蛋白质。当细菌侵入血液时，血液中的抗体球蛋白与细菌结合。此时补体系统的第一个蛋白质C₁与抗体球蛋白的C结构域结合。这一复合体系能使C2激活，使后者在有Mg⁺⁺时与C₄结合，形成C₄₂络合物。C₄₂与细菌表面膜结合，它也有很专一的蛋白水解酶活力，将C₃水解成C₃A与C₃B两个组份。C₃B与细菌表面结合，同时使C5,C6,C7相继在细胞表面上形成络合物。这一络合物又与C8和C9络合。于是可以在细胞膜上打洞，使细胞内物质外溢而使细胞破碎。在络合物相继形成的过程中，补体C5的分子也经过裁剪，裂成C5A与C5B。C5B参与络合，C₅A被释放。所释放的C₃A与C₅A称为过敏毒素，它们引起机体的炎症。

血液中凝血酶系的激活
罗马字指各种因子的编号，标明a的是激活后的，未标明的是酶原。PL指磷脂。括弧指必须共存才有作用的各种成分。

蛋白质在生物合成过程中，肽链比活性的蛋白质多出一段或几段，在需要它发挥作用时将多余的肽段切去，转变成活性的蛋白质，这种例子不胜枚举。如大肠噬菌体M13的外壳蛋白质在合成时是前体，当它分泌到宿主的细胞膜时，切去N-端一段肽，组合成噬菌体。其他病毒也有这种情况。胶原的合成亦如此。利用一级结构的变化来进行调控，这是生物体一种十分有趣的调节手段。