开题报告内容：（包括拟研究或解决的问题、采用的研究手段及文献综述，不少于2000字）
- 文献综述
消旋化修饰（amino acid racemization, AAR），即L-氨基酸残基向D-氨基酸残基的转化，而含D-氨基酸蛋白质（D-amino acid containing protein, DAACP）是一类具有生物活性的多肽，在体内DAACP的形成通常是由蛋白质翻译后修饰（post-translational modification, PTM）引起的。[1]这种修饰对肽的结构和功能特性有着深刻的影响，并且常常导致DAACP相对于其全L-残基对应物的生物活性增强和蛋白酶稳定性增强。
在活的生物体中，长寿的蛋白质可以积累可测量的外消旋氨基酸水平。通常，消旋作用只在蛋白质转换率低的器官或组织中检测到，如牙齿、骨骼和软骨。[2]外消旋氨基酸的定量已用于考古学、地球化学和法医学中的生物材料的测定，较老的蛋白质具有较高的D-氨基酸含量，而新合成的分子含有较低或不可检测的外消旋水平。最新发表出基于几种类型的骨头和肋骨软骨的天冬氨酸外消旋化、雌性小须鲸的眼-晶状体核和人类牙本质的脱钙胶原的年龄估计的例子。
AAR修饰可导致蛋白质发生溶解性、稳定性及受体亲和力等的物理和生化特性变化。近年来也发现AAR及其产物DAACP与一些疾病的发生存在关联，使蛋白质受到各种类型的损伤。
目前普遍认为淀粉样beta;蛋白（amyloid beta;-protein, Abeta;）在脑组织细胞外聚集成致密老年斑块（senile plaque, SP）为阿尔兹海默病（Alzheimer disease, AD）的初始原因，而蛋白L型天冬氨酸/D型天冬氨酸转移酶（protein-L-isoaspartyl/D-aspartyl o-methyltransferase, PIMT）对Abeta;生成及沉积均具有一定调节作用。PIMT是通过调节alpha;分泌酶（recombinant A disintegrin and metalloprotease, ADAM）10和17表达和改变Abeta;中天冬氨酸结构影响Abeta;的产生和聚集，组织SP形成，发挥保护神经系统的作用。[3]因此，AD病变的潜在初始原因是PIMT作用使天冬氨酸消旋化。
由于AAR改变了蛋白质的整体结构，低周转率的组织(如晶状体)会受到损伤累积的影响，且正常人和白内障患者的晶状体晶体蛋白随后都被证实积聚了D-天冬氨酸。与正常晶状体或黄色白内障晶状体（轻度-中度核硬化）相比，深色晶状体（重度核硬化）中D-天冬氨酸的积聚速度是正常晶状体和黄色白内障晶状体（轻度-中度核硬化）的两倍。现在人们普遍认为，白内障的形成可能是由多种PTM引起的，包括结晶蛋白外消旋化。[4]与晶状体一样，在皮肤中也观察到外消旋现象。与防晒皮肤相比，暴露在紫外线下的人体皮肤样本显示出D-天冬氨酸的显著累积。[5]
在人体正常温度下，随着年龄的增长，肺部弹性纤维中天冬氨酸以一个可以预测的速率发生外消旋化，D-天冬氨酸的量在患有慢性肺气肿的老人的肺部中积累得最多。Koizumi等[6]研究了慢性阻塞性肺疾病（chronic obstructive pulmonary disease, COPD）患者肺组织中含有D-天冬氨酸的异常蛋白，发现４种异常蛋白（抗增殖蛋白、抗氧化蛋白、谷胱甘肽硫转移酶和血清淀粉样蛋白P成分）中D-天冬氨酸的量高达30%，而正常组织中仅7%。[7]
多肽异构化在生长发育和免疫调节上具有重要的影响，由于L-到D-残基异构化不会改变多肽的质量或化学成分，基于质谱（mass spectrum, MS）的多肽表征中，异构化难以检测。在需要对特定待测多肽的实验条件进行特定优化的情况下，多数方法（例如串联质谱MS/MS、毛细管电泳、离子迁移率质谱、自由基定向离解质谱以及其他技术）对于确认疑似已存在DAACP的多肽手性是有用的，但是在没有先验知识的情况下识别新DAACP的效率较低。[8]
在不需要预先了解疑似DAACPs的情况下，并应用于从不同动物模型的不同组织或待测区域提取的肽段，对生物样本非特定位点进行高效率分析鉴定。此种方法的第一步为筛选过程，由于几乎所有已知的DAACP新肽在N-末端附近都有D-残基，氨基肽酶降解这些DAACP的速度应该比降解大多数只含有L-残基的多肽速度慢。[9]通过使用液相色谱-质谱联用（liquid chromatography-mass spectrometry, LC-MS）分析随时间推移的APM反应混合物，消化相对缓慢的肽并标记为DAACP候选肽并分离以供进一步研究。第二步，纯化的DAACP被水解成其组分氨基酸，用Marfey试剂进行衍生以增强手性分离，然后用适合于多反应监测（multiple reaction monitoring, MRM）的LC-MS/MS系统进行分析以确定氨基酸的手性。如果发现肽段含有D-氨基酸残基，则最后一步是化学合成所发现的DAACP，并将其LC-MS保留时间与内源性肽的保留时间进行比较。如果合成的DAACP与LC-MS获得的内源性肽保留时间相匹配（并且与全L-残基类似物的保留时间不同），则可以断定内源性肽确实是DAACP。[10]
文献表明，高效液相色谱法在进样前使用磷酸缓冲液和酸化的样品基质，从而可以抑制两种非对映体的峰尾，实现良好的选择性和良好的分辨率。[11]改进后的高效液相色谱法是一种可靠、准确的测定氨基酸外消旋化的方法，与气相色谱法相比，避免气相色谱法对氨基酸的衍生化影响，高效液相色谱法具有分析时间短、灵敏度高等优点，且适用于微量分析。
