H~＋－ATPase单位点水解过程中Fo构象的变化

利用Ｈ＋－ＡＴＰ酶复合体（也称ＡＴＰ合成酶）中的Ｆｏ的色氨酸荧光,观察了复合体中Ｆ１结合ＡＴＰ或ＡＤＰ（酶蛋白与底物分子比为１：１）时,Ｆｏ的荧光猝灭常数的变化（用竹红菌乙作为膜区蛋白荧光的猝灭剂）结果表明Ｆ１结合ＡＴＰ或ＡＤＰ时Ｆｏ可得到不同的猝灭常数（Ｋｓｖ）,也就是Ｆｏ会产生不同的构象变化。加入二价金属离子起动ＡＴＰ水解反应结束后：ＡＴＰ＋Ｈ２Ｏ→ＡＤＰ＋Ｐｉ,这时可以在Ｆｏ观察到与ＡＤＰ加Ｍｇ２＋时相同猝灭常数Ｋｓｖ;用荧光强度随时间进程变化的实验可观察到Ｆ１水解过程中导致Ｆｏ构象变化的动力学过程。这些结果说明了Ｈ＋－ＡＴＰ酶复合体ＡＴＰ合成的过程中Ｆ１与Ｆｏ之间存在着构象之间的通信与传递。     

Mg~（2＋）促进线粒体H~＋－ATP酶的重建机理──H~＋－ATP酶复合体亚基水平的研究

用专一性标记蛋白质巯基的荧光探剂ａｃｒｙｌｏｄａｎ测定含Ｍｇ＾２＋的Ｆ０－ＡＴＰ酶或Ｆ０－ＯＳＣＰ－Ｆ１－ＡＴＰ酶的脂酶体的构象与无Ｍｇ＾２＋者明显不同,前者的蛋白质的－ＳＨ基团处于疏水性更强的微环境中;在有Ｍｇ＾２＋和ＯＳＣＰ同时存在下重建的Ｆ０－Ｆ１－ＡＴＰ酶脂酶体较无ＯＳＣＰ者表现更高的水解活力或膜电位,表明ＯＳＣＰ增强Ｍｇ＾２＋的促进作用,这进一步提示Ｍｇ＾２＋通过改变膜脂的物理状态促进线     

Mg~（2＋）促进线粒体H~＋－ATP酶的重建机理──H~＋－ATP酶复合体亚基水平的研究

用专一性标记蛋白质巯基（－ＳＨ）的荧光探剂ａｃｒｙｌｏｄａｎ测定含Ｍｇ２＋的Ｆ０－ＡＴＰ酶或Ｆ０－ＯＳＣＰ－Ｆ１－ＡＴＰ酶的脂酶体的构象与无Ｍｇ２＋者明显不同,前者的蛋白质的－ＳＨ基团处于疏水性更强的微环境中;在有Ｍｇ２＋和ＯＳＣＰ同时存在下重建的Ｆ０－Ｆ１－ＡＴＰ酶脂酶体较无ＯＳＣＰ者表现更高的水解活力或膜电位,表明ＯＳＣＰ增强Ｍｇ２＋的促进作用,这进一步提示Ｍｇ２＋通过改变膜脂的物理状态促进线粒体Ｈ＋－ＡＴＰ酶重建的间接作用。这些实验结果,从线粒体Ｈ＋－ＡＴＰ酶复合体的亚基水平的相关性上,对于我们提出的Ｍｇ２＋通过改变膜脂的物理状态使之具有合适的流动性,诱导嵌入脂双层的Ｈ＋－ＡＴＰ酶复合体的Ｆ０的构象发生变化并传递至复合体的催化中心Ｆ１,从而使重建Ｆ１－Ｆ０－ＡＴＰ酶具有较适合的蛋白构象,表现较高的重建酶活性的假设提供了直接的实验证据,精确地阐明了Ｍｇ２＋促进线粒体Ｆ０－Ｆ１－ＡＴＰ酶重建作用的分子机理。     

竹红菌乙素作猝灭剂研究F_o构象方法的建立

线粒体Ｆ１Ｆｏ复合体Ｆｏ部分ａ亚基的色氨酸荧光可被竹红菌乙素（ｈｙｐｏｃｒｅｌｉｎＢ,ＨＢ）猝灭．不同温度下测定ＳｔｅｒｎＶｏｌｍｅｒ图的结果显示,猝灭常数（Ｋｓｖ）随温度的增加而加大,时间衰变荧光的结果显示,荧光寿命随ＨＢ浓度的增加而减小,加入不同浓度的ＨＢ,Ｆ１Ｆｏ复合体的吸收峰没有位移．这些实验结果支持动态猝灭机理．ＨＢ还具有有效猝灭浓度低,不影响酶的活力;在脂相和水相的分布比率可高达１６５６０∶１;实验操作简便等优点．因此ＨＢ可作为理想的疏水相荧光猝灭剂,研究与膜结合的Ｆ１Ｆｏ复合体中镶嵌于膜脂内Ｆｏ的构象变化．     

鼠脑突触体Mg^2＋—ATP酶质子泵活性的研究

位于突触体质膜的外向型（ｅｃｔｏ）Ｍｇ＾２－ＡＴＰ酶具有水解ＡＴＰ活性,能量偶联的ＡＣ－ＭＡ荧光淬灭实验表明Ｍｇ＾２＋－ＡＴＰ酶水解ＡＴＰ时向膜内转移质子,建立跨膜质子梯度,跨膜质子梯度可以被电中性Ｋ＾＋／Ｈ＾＋离子载体Ｎｉｇｅｒｉｃｉｎ消除,利用Ｈ＾＋敏感的ＢＣＥＣＦ荧光分子测定突触的ｐＨｉ变化,结果表明水解ＡＴＰ产生的质子转移突触体ｐＨｉ下降了光分子测定突触的ｐＨｉ变化,结果表示水解ＡＴＰ产生     

铝和铝＋钙对小麦幼苗根尖质膜,液泡膜微囊ATP酶和膜流动性？…

研究了铝和铝＋＿钙对小麦功苗根尖质膜、液泡膜微囊Ｈ＾＋－ＡＴＰ酶、Ｃａ＾２＋－ＡＴＰ酶、Ｍｇ＾２＋－ＡＴＰ酶活性及共动力学参数和膜流动性的影响。在质膜和液泡膜微囊制剂中加入１．０ｍｍｏｌ／Ｌ的ＡＩ＾３＋（ＡＩＣＩ３）时,Ｈ＾２＋－ＡＴＰ囊制剂中加入１．０ｍｍｏｌ／Ｌ的ＡＩ＾３＋（ＡＩＣＩ３）时,Ｈ＾＋－ＡＴＰ酶、Ｃａ＾２＋－ＡＴＰ酶、Ｍｇ＾２＋－ＡＴＰ酶活笥和酶促反应的Ｖｍａｘ及膜流动性下降,而酶     

无机磷和叠氮钠对线粒体F_1-ATPase构象的不同影响

用εＡＤＰ作荧光探针,用荧光猝灭的方法证明无机磷（Ｐｉ）能影响Ｆ１－ＡＴＰａｓｅ的构象从而使酶结合ＡＤＰ的能力降低．用ａｕｒｏｖｅｒｔｉｎＢ作荧光探针研究了Ｐｉ和叠氮钠对Ｆ１－ＡＴＰａｓｅ构象的影响,发现Ｐｉ能影响洗去催化位点核苷酸的Ｆ１的构象,而叠氮钠对其没有影响,但却能影响结合有ＡＤＰ的Ｆ１的构象．因此Ｐｉ和叠氮钠对酶构象的影响是不同的,二者可能有不同的作用位点．     

DOPE、DOPC对重组去脂肌质网Ca~(2+)-ATPase活力和构象的影响

经磷脂酶Ａ２ 去脂的肌质网Ｃａ２ ＋ － ＡＴＰａｓｅ 重组于不同比例的二油酰磷脂酰胆碱（Ｄｉｏｌｅｏｙｌｐｈｏｐｈａｔｉｄｙｌｃｈｏｌｉｎｅ,ＤＯＰＣ） 和二油酰磷脂酰乙醇胺（Ｄｉｏｌｅｏｙｌｐｈｏｐｈａｔｉｄｙｌｅｔｈａｎｏｌａｍｉｎｅ,ＤＯＰＥ） 形成脂酶体,研究了不同磷脂环境中Ｃａ２ ＋ － ＡＴＰａｓｅ 的ＡＴＰ 水解和Ｃａ２ ＋ 转运活力。结果表明,ＤＯＰＣ 和ＤＯＰＥ 分别有利于ＡＴＰ 水解和Ｃａ２ ＋ 的转运,ＤＯＰＥ 可以增强Ｃａ２ ＋ － ＡＴＰａｓｅ 的ＡＴＰ水解和Ｃａ２ ＋ 转运之间的偶联效率。利用内源荧光、荧光淬灭及Ｆｏｒｓｔｅｒ 能量转移原理测定Ｃａ２ ＋ －ＡＴＰａｓｅ 相应的构象变化, 发现随着ＤＯＰＥ／ ＤＯＰＣ 比例的改变使Ｃａ２ ＋ － ＡＴＰａｓｅ 构象发生相应的变化。     

玉米根细胞膜铁氰化钾还原酶

玉米根细胞膜制剂具有明显的ＮＡＤＨ－铁氰化钾还原酶活性,铁氰化钾补还原的同时伴有质子跨膜运输,所形成的△μＨ＾＋既不受Ｈ＾＋－ＡＴＰａｓｅ抑制剂的影响。也不需要ＡＴＰ的存在,反应最适ｐＨ为６．５。ＦＣＲ对ＮＡＤＨ和铁氰化钾具有较高的活性反应而对ＮＡＤＰＨ只有微弱的反应活性。ＦＣＲ的潜在活性证实在膜的胞侧存在底物结合部位。Ｍｇ＾２＋,Ｍｎ＾２＋,Ｃａ＾２＋,Ｋ＾＋,Ｎａ＾＋对酶均有一定的激活作用,以     

低温,高pH胁迫对水稻幼苗根系质膜,液泡膜ATP酶活性的影响

以耐冷性不同的两个水稻品种为材料,比较研究了幼苗根系质膜、液泡膜ＡＴＰ酶对低温（８℃）及高ｐＨ（８．０）胁迫的反应。结果表明：水稻根细胞质膜和液泡膜上均存在Ｃａ＾２＋－ＡＴＰ酶,但活性远低于Ｈ＾＋－ＡＴＰ酶。耐冷品种武育粳３号经低温（８℃）处理２ｄ,根系质膜和液泡膜Ｈ＾２＋－ＡＴＰ酶、Ｃａ＾２＋－ＡＴＰ酶海性均明显升高,至冷处理１２ｄ,Ｈ＾＋－ＡＴＰ酶、Ｃａ＾２＋－ＡＴＰ酶活性有所下降,但仍与对照     

甘油醛-3-磷酸脱氢酶与辅酶类似物ATP及底物磷酸结合特性的晶体学研究

气相扩散共晶生长法培养出Ｐ．ｖｅｒｓｉｃｏｌｏｒ龙虾肌ＡＴＰ－Ｄ－甘油醛－３－磷酸脱氢酶（ＡＴＰ－ＧＡＰＤＨ）的晶体。用同步辐射Ｘ光源－磷光储屏－Ｗｅｉｓｓｅｎｂｅｒｇ照相机系统收集了一套２．０分辨率的衍射数据。用同晶差值傅立叶法解析了其结构。精化后的结构模型最终Ｒ因子为０．１９７,与标准键长、键角的均方根偏差为０．０１６°和３．２０°。ＰｖＡＴＰ－ＧＡＰＤＨ结构总体上和Ｐｖａｐｏ－ＧＡＰＤＨ相似。ＡＴＰ分子的占有率较低,并表现出一定程度的无序性,提示ＡＴＰ与酶蛋白结合的稳定性较低,表明ＮＡＤ＋的尼克酰胺核苷部分与蛋白质分子的作用在辅酶与蛋白质的稳定结合中起关键作用。ＡＴＰ－ＧＡＰＤＨ中每个亚基只有一个磷酸结合位点（Ｐｉ）。认为无机磷酸结合位点Ｐｉ的形成不依赖于ＮＡＤ＋,而底物磷酸结合位点ＰＳ的形成则依赖于ＮＡＤ＋的存在。     

铝胁迫对小麦根系液泡膜ATP酶,焦磷酸酶活性和膜脂组成的效应

研究了铝胁迫下耐铝性不同的两个小麦品种根细胞液泡膜ＡＴＰ酶、焦磷酸酶活性和膜脂的变化。与对照相比,经２０和１００ｍｏｌ／Ｌ的ＡｌＣｌ３处理后,耐铝品种Ａｌｔａｓ６６的液泡膜Ｈ＾＋－ＡＴＰ和和Ｃａ＾２＋－ＡＴＰ酶活性迅速下降;铝敏感品种Ｓｃｏｕｔ６６液泡膜Ｈ＾＋－ＡＴＰ酶和Ｃａ＾２＋－ＡＴＰ酶活性则在２０μｍｏｌ／Ｌ时增加,１００μｍｏｌ／Ｌ时下降。焦磷酸酶活性在Ａｌ－ｔａｓ６６中下降,在Ｓｃｏｕｔ     

两价阳离子在类囊体膜上H~＋－ATP酶活化中的作用

在高盐介质中用ＥＤＴＡ去除叶绿体内源游离Ｍｇ２＋后制备的类囊体具有与正常类囊体相似的△ｐＨ幅度和光合磷酸化反应速率,即膜上ＣＦ０与ＣＦ１仍处于正常的耦联状态。以此为材料研究不同两价阳离子（Ｍ２＋）在ＡＴＰ酶活化及催化反应中的作用,结果表明：（１）Ｍｇ２＋Ｃａ２＋Ｍ２＋Ｚｎ２＋Ｃｏ２＋Ｂａ２＋分别对光下ＡＴｈ形成与水解的效应大小与它们的离子半径有一定关系。（２）这些Ｍ２＋以不同方式不同程度地抑制了Ｍｇ２＋－ＡＴＰ酶的合成或水解ＡＴＰ的活性。（３）低浓度Ｍ２＋的电荷屏蔽效应可稳定酶在光下的活化构象,这有利于暗中进行的需Ｍｇ２＋的催化ＡＴＰ合成与水解反应。     

强光及外源活性氧对莴苣叶绿素荧光的影响

莴苣叶绿体在强光处理下发生光抑制,主要表现为叶绿素荧光参数Ｆｖ／Ｆｍ和ΦＰＳⅡ降低;外源活性氧Ｈ３Ｏ２,Ｏ＾－２,ＯＨ和＾１Ｏ２均能引起叶绿体ＰＳⅡ光化学效率Ｆｖ／Ｆｍ不同程度的下降,其中以＾１Ｏ２影响最明显：Ｈ２Ｏ２在诱导叶绿体荧光猝灭过程中,引起荧光产量降低,而使ｑｐ,ｑＮ,ΦＰＳⅡ,ＫＤ上升;     

牛心线粒体ATP酶与其抑制蛋白结合特性的研究

利用荧光偏振光谱和生物分子相互作用分析技术（ＢＩＡ）对线粒体ＡＴＰ酶（Ｆ１）与其抑制蛋白（ＩＦ１）的结合特性进行了研究。结果表明,在弱酸性条件下Ｍｇ－ＡＴＰ能够大大促进ＩＦ１与Ｆ１的结合,结合的ＩＦ１对Ｆ１－ＡＴＰ酶表现出最大的抑制活性。在弱酸性没有Ｍｇ－ＡＴＰ存在的条件下,ＩＦ１也可与Ｆ１发生一定量的结合（２０～３０％）,Ｆ１的水解活性也受到同等程度的抑制,ＩＦ１的抑制活性与ＩＦ１、Ｆ１的结合其间显示了密切的量效关系,提示在ＩＦ１与Ｆ１的作用过程中不存在无抑制活性的结合过渡态。Ｚｎ２＋能够抑制ＩＦ１组氨酸残基的质子化,从而阻断ＩＦ１与Ｆ１之间的结合反应     

牛心线粒体ATP酶抑制蛋白对酶的催化部位构象的影响

以标记在ＡＴＰ酶（Ｆ_１）催化部位的ＴＮＰ－ＡＴＰ为荧光探针,比较测定了Ｆ_１与其抑制蛋白（ＩＦ_１）结合前后的ＴＮＰ－ＡＴＰ荧光光谱、荧光寿命和荧光偏振光谱。结果表明在ＩＦ１的作用下,酶分子催化部位的极性下降,ＴＮＰ－ＡＴＰ分子运动的自由度减小,提示ＩＦ_１引起了Ｆ_１催化部位的构象改变。     

竹红菌甲素（HA）光敏致实作用的研究

以中国苍鼠卵巢成纤维细胞（ＣＨＯ）为材料,通过ＨＡ光敏诱变,乌本甙筛选研究了竹红菌甲素光敏反应对细胞Ｎａ＾＋／Ｋ＾＋ＡＴＰ酶基因的诱变致突作用。结果表明ＨＡ光敏反应可造成细胞Ｎａ＾＋／Ｋ＾＋ＡＴＰ酶基因点突变,并具有遗传稳定性。另外通过测定光敏反应细胞脂质过氧化程度衣其产物与细胞ＤＮＡ形成的荧光产物表明脂质过氧化在细胞ＤＮＡ的损伤突变过程中,起着重要的作用。     

渗透胁迫下稻苗中铁催化的膜脂过氧化作

在－０．７ＭＰａ渗透胁迫下,水和思苗体内Ｏ２↑－．和Ｈ２Ｏ２大量产生,Ｆｅ＾２＋含量与膜脂过氧化产物ＭＤＡ含量呈极显著的正相关。外源Ｆｅ＾２＋、Ｆｅ＾３＋、Ｈ２Ｏ２、Ｆｅ＾２＋＋Ｈ２Ｏ２、ＤＤＴＣ均能刺激膜脂过氧化作用,而铁离子的螯合剂ＤＴＰＡ则有缓解作用。ＯＨ的清除剂苯甲酸钠和甘露醇能明显地抑制渗透胁迫下Ｆｅ＾２＋催化的膜脂过氧化作用。这都表明渗透胁迫下水稻幼苗体内铁诱导的膜脂过氧化作用主要是由     

Mg~（2＋）对线粒体H~＋－ATP酶的阿霉素敏感性的拮抗效应──H~＋－AT

用生物膜的拆离与重建技术,研究了Ｍｇ２＋对阿霉素（Ａｄｒｉａｍｙｃｉｎ,ＡＤＭ）抑制猪心线粒体Ｈ＋－ＡＴＰ酶及其重建脂酶体（Ｌ·Ｈ＋－ＡＴＰ酶）活性的影响。用胆酸盐透析方法将Ｈ＋－ＡＴＰ酶在大豆磷脂脂质体上重建。实验结果表明,重建Ｈ＋－ＡＴＰ酶的ＡＤＭ的敏感性较仅纯化而未重建者明显增加,这提示ＡＤＭ的抑制作用依赖于磷脂。但是,在有Ｍｇ２＋（１ｍｍｏｌ／Ｌ）条件下重建的Ｈ＋－ＡＴＰ酶对ＡＤＭ的敏感性较无Ｍｇ２＋者却又显著降低,这提示Ｍｇ２＋对ＡＤＭ抑制线粒体Ｈ＋－ＡＴＰ酶的作用具有拮抗效应。Ｍｇ２＋的这种拮抗效应是与其在透析重建Ｈ＋－ＡＴＰ酶过程中诱导脂酶体的磷脂的物理状态的改变相关的。所得实验结果对于阐明ＡＤＭ抑制线粒体Ｈ＋－ＡＴＰ酶的作用机理与磷脂的相关性提供了较直接的实验证据。     

Na2SO3和NaHCO3对叶绿体CF1—ATPase活力作用的机制

Ｎａ２ＳＯ３对热－ＤＴＴ活化的游离ＣＦ１及类囊体膜上ＣＦ１－ＡＴＰａｓｅ活力均有显著的促进作用,ＮａＨＣＯ３亦有明显的促进作用,Ｎａ２ＳＯ３和ＮａＨＣＯ３的促进作用与它们解除Ｍｇ＾２＋的抑制作用有关,从ＮａＨＣＯ３和Ｎａ２ＳＯ３及它们与Ｍｇ＾２＋之间的竞争性关系。表明三者是结合在酶的同一部位上。Ｎａ２ＳＯ３可明显降低热－ＤＴＴ活化的游离ＣＦ－ＡＴＰａｓｅ催化反应的活化能,这可能与促进产物ＡＤＰ的翻