蛇肌甘油醛-3-磷酸脱氢酶的研究——Ⅰ.纯化和一些基本性质

用硫酸铵分级、DEAE-纤维素柱层析、羧甲基纤维素柱层析分离和纯化了蛇肌GAPDH。聚丙烯酰胺凝胶电泳和醋酸纤维素薄膜电泳均为一条带。用此法提纯的蛇肌GAPDH A_(280)/A_(260)为2.1,是Apo-GAPDH。在纯化的Apo-GAPDH 中加入NAD~ 能够得到结晶。Sephadex G-150凝胶过滤法测得蛇肌GAPDH 的分子量约为150,000。十二烷基硫酸钠凝胶电泳也为一条带,亚基分子量约为38,000。表明蛇肌GAPDH 是由相同的四个亚基组成的。用Ferdinand 法测得比活为100。蛇肌GAPDH 的N-末端氨基酸为缬氨酸。每分子含巯基数、色氨酸和酪氨酸残基数分别为12、12和36。重量法测得蛇肌Apo-GAPDH 消光系数E_(280)~(0.1)%为0.775;Holo-GAPDH 的消光系数E_(280)~(01.)为1.02。蛇肌GAPDH 对甘油醛-3-磷酸的米氏常数为1.67×10~(-8)M,对NAD~ 的米氏常数为1.11×10~(-4)M。NAD~ 与蛇肌Apo-GAPDH 结合后有Racker 带,每分子蛇肌GAPDH 可结合4分子NAD~ ,酶与NAD~ 的结合表现为负协同性。蛇肌GA PDH 的圆二色谱,近紫外区Apo-GAPDH 在285nm 处有一负峰,292nm、270nm 处有肩。加入NAD 后负峰变大并且蓝移。NAD~ 的加入似乎影响了酪氨酸所处的微环境。远紫外区Apo-GAPDH 在220nm 处有一负峰,208nm 处有一个肩;加入NAD~ 后,负峰值稍稍变大,但峰的位置和形状未变。表明蛇肌GAPDH中,含较多的β-折迭,较少的α-螺旋。NAD~ 的加入对二级结构影响不大。     

蛇肌甘油醛-3-磷酸脱氢酶的研究 Ⅲ.萤光衍生物的生成

蛇肌CM-Apo-GAPDH在NAD~ 存在的条件下,经紫外光照产生萤光衍生物。其校正发射光谱峰值在420nm,校正激发光谱呈三峰形,峰值在240nm、285nm、325nm。蛇肌GAPDH萤光衍生物生成的最适条件为:在pH7.6～8.0的缓冲液中光照8分钟,NAD~ 与酶克分子浓度的比值为60。用325nm激发、410nm发射的萤光滴定测NAD~ 与CM-GAPDH的结合,表明由于蛇肌GAPDH羧甲基化使NAD~ 与酶的结合所表现的负协同性变得弱得多。萤光衍生物A_(280)/A_(260)为1.61～1.63,相当于蛇肌GAPDH萤光衍生物每分子中的四个亚基含有二分子NAD~ ,蛇肌GAPDH萤光衍生物的生成也属于半位反应。     

蛇肌甘油醛-3-磷酸脱氢酶的研究——Ⅲ.萤光衍生物的生成

蛇肌CM-Apo-GAPDH在NAD~ 存在的条件下,经紫外光照产生萤光衍生物。其校正发射光谱峰值在420 nm,校正激发光谱呈三峰形,峰值在240 nm、285nm、325nm。蛇肌GAPDH 萤光衍生物生成的最适条件为:在pH7.6～8.0的缓冲液中光照8分钟,NAD~ 与酶克分子浓度的比值为60。用325nm 激发、410nm 发射的萤光滴定测NAD~ 与CM-GAPDH 的结合,表明由于蛇肌GAPDH 羧甲基化使NAD 与酶的结合所表现的负协同性变得弱得多。萤光衍生物A_(280)/A260为1.61～1.63,相当于蛇肌GAPDH 萤光衍生物每分子中的四个亚基含有二分子NAD~ ,蛇肌GAPDH 萤光衍生物的生成也属于半位反应。     

蛇肌甘油醛-3-磷酸脱氢酶的研究——Ⅱ.蛇肌甘油醛-3-磷酸脱氢酶和兔肌甘油醛-3-磷酸脱氢酶稳定性的比较

本文比较了蛇肌GAPDH和兔肌GAPDH的稳定性。发现蛇肌Apo-GAPDH的热稳定性比兔肌Apo-GAPDH 和Holo-GAPDH 强。蛇肌Apo-GAPDH 的“熔点”为62.5℃。C,兔肌Apo-GAPDH 的“熔点”为52.5℃。55℃蛇肌Apo-GAPDH 的热失活速度比兔肌Apo-GAPDH 小得多,蛇肌Apo-GAPDH 活力损失一半的时间(t_(1/2)为1.2小时;兔肌Apo-GAPDH t_(1/2)为1.4分。Holo-GAPDH t_(1/2)为2.6分。热失活速度符合一级反应作图。底物存在热失活速度变小,NAD~ 对热失活的保护作用最大,当[NAD~ ]/[E]=240时,热失活速度蛇肌GAPDH 小32倍,兔肌GAPDH 小165倍,但蛇肌GAPDH 仍比兔肌GAPDH 稳定。蛇肌GAPDH 与兔肌GAPDH 的最适pH 相同,pH 稳定性蛇肌GAPDH 比兔肌GAPDH 强。蛇肌Apo-GAPDH 在pH4.9～9.4稳定,兔肌Apo-GAPDH 的pH 稳定范围在pH6.1～8.1。ATP 在0℃也引起蛇肌GAPDH 失活,失活速度比兔肌GAPDH 小。结果表明蛇肌GAPDH 比兔肌GAPDH 稳定性强、结构紧密、亚基间结合力强。     

蛇肌甘油醛-3-磷酸脱氢酶的研究 Ⅱ.蛇肌甘油醛-3-磷酸脱氢酶和兔肌甘油醛-3-磷酸脱氢酶稳定性的比较

本文比较了蛇肌GAPDH和兔肌GAPDH的稳定性。发现蛇肌Apo-GAPDH的热稳定性比兔肌Apo-GAPDH和Holo-GAPDH强。蛇肌Apo-GAPDH的“熔点”为62.5℃,兔肌Apo-GAPDH的“熔点”为52.5℃。55℃蛇肌Apo-GAPDH的热失活速度比兔肌Apo-GAPDH小得多,蛇肌Apo-GAPDH活力损失一半的时间(t_(1/2))为1.2小时;兔肌Apo-GAPDH t_(1/2)为1.4分。Holo-GAPDH t_(1/2)为2.6分。热失活速度符合一级反应作图。底物存在热失活速度变小,NAD~ 对热失活的保护作用最大,当[NAD~ ]/[E]=240时,热失活速度蛇肌GAPDH小32倍,兔肌GAPDH小165倍,但蛇肌GAPDH仍比兔肌GAPDH稳定。蛇肌GAPDH与兔肌GAPDH的最适pH相同,pH稳定性蛇肌GAPDH比兔肌GAPDH强。蛇肌Apo-GAPDH在pH4.9～9.4稳定,兔肌Apo-GAPDH的pH稳定范围在pH6.1～8.1。ATP在0℃也引起蛇肌GAPDH失活,失活速度比兔肌GAPDH小。结果表明蛇肌GAPDH比兔肌GAPDH稳定性强、结构紧密、亚基间结合力强。     

河蚌C-反应蛋白的分离纯化及其性质研究

用合成的CDPC-Sepharose-6B亲和层析吸附剂一步提纯河蚌C-反应蛋白(CRP)。纯化的CRP在SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS-PAGE)和等电聚焦电泳鉴定时均显示为一条区带。其等电点(pI)为5.2,分子量约为310,000道尔顿,由六个亚基组成,亚基分子量约为51,000道尔顿。在280nm处的消光系数E_(1cm)~(1mg)/ml=1.2。河蚌CRP与C_多糖(CPS)发生的沉淀反应是钙依赖性的。本文对河蚌CRP的氨基酸组成及其它性质也作了研究。     

龙虾肌甘油醛-3-磷酸脱氢酶及其衍生物与NAD~+的结合

平衡柱层析法测得每分子龙虾肌羧甲基化甘油醛-3磷酸脱氢酶能结合3.9分子NAD~+,而每分子光照酶则只能结合2分子NAD~+。 由蛋白荧光淬灭法得到,在25℃、pH7.0的磷酸盐缓冲液中,全酶、羧甲基酶及光照酶与NAD~+结合时均呈负协同性。     

半夏蛋白变性过程的圆二色性研究

测定了半夏蛋白的紫外圆二色谱,远紫外谱显示不常见的单一的226nm负峰,[θ]_(226)=-4.42×10~3度·厘米~2/分克分子;近紫外谱给出295nm 及286nm 的正峰,248nm 的负峰,265～280nm 的宽峰。这些CD 峰的峰值因加入胍而降低,降低过程相互间大体平行,[θ]对胍浓度曲线的转折点都在2.75M 胍左右,与一般蛋白质相同。还测定了6M 胍中变性的半夏蛋白的重天然化过程,发现分两个过程,一快一慢。慢过程的一级反应速度常数是0.144分~(-1),快过程的是3.57分~(-1)。     

半夏蛋白变性过程的圆二色性研究

测定了半夏蛋白的紫外圆二色谱,远紫外谱显示不常见的单一的226nm负峰,[θ]_(220)=-4.42×10~3度·厘米~2/分克分子;近紫外谱给出295nm及286nm的正峰,248nm的负峰,265～280nm的宽蜂。这些CD蜂的蜂值因加入胍而降低,降低过程相互间大体平行,[θ]对胍浓度曲线的转折点都在2.75M胍左右,与一般蛋白质相同。还测定了6M胍中变性的半夏蛋白的重天然化过程,发现分两个过程,一快一慢。慢过程的一级反应速度常数是0.144分~(-1),快过程的是3.57分~(-1)。     

酵母羧甲基化及光照甘油醛-3-磷酸脱氢酶在碘化钾溶液中荧光发色团的形成

CM-GAPDH在碘化钾溶液中,NAD~+的存在下,形成发射波长为383nm的荧光物。对照的NAD~+与碘化钾溶液混合不产生荧光物。全位及半位修饰光照酶的内源荧光在碘化钾溶液中的变化与天然酶的有明显不同。两者在碘化钾中都形成383nm的荧光,但全位修饰光照酶形成383nm荧光的最适碘化钾浓度为1.0M;半位修饰的为0.8M。以上结果暗示:383nm荧光物的形成需要GAPDH和NAD~+同时存在,并且与活性部位巯基修饰的多少有关,该荧光物可能位于GAPDH的活性部位。     

酵母羧甲基化及光照甘油醛-3-磷酸脱氢酶在碘化钾溶液中荧光发色团的形成

CM-GAPDH在碘化钾溶液中,NAD~+的存在下,形成发射波长为383nm的荧光物。对照的NAD~+与碘化钾溶液混合不产生荧光物。全位及半位修饰光照酶的内源荧光在碘化钾溶液中的变化与天然酶的有明显不同。两者在碘化钾中都形成383nm的荧光,但全位修饰光照酶形成383nm荧光的最适碘化钾浓度为1.0M;半位修饰的为0.8M。以上结果暗示:383nm荧光物的形成需要GAPDH和NAD~+同时存在,并且与活性部位巯基修饰的多少有关,该荧光物可能位于GAPDH的活性部位。     

NADP~ 在兔肌甘油醛3-磷酸脱氢酶中作为氢受体的活力

兔肌甘油醛-3-磷酸脱氢酶以NADP~ 作氢受体时,有极轻微的活力,实验表明它不是由于所用NADP~ 试剂中含有NAD~ 或酶制剂中含有磷酸酯酶、转氢酶等造成的干扰。采用高浓度酶对纯化后的NADP~ 测定结果是:NADP~ 作为氢受体的活力仅及NAD~ 的二百分之一。米氏常数K_m为700μm。NADP~ 对NAD~ 的还原无明显抑制作用。不同来源的甘油醛-3-磷酸脱氢酶对辅酶专一性程度有差别,酵母酶的专一性较兔肌酶为高:NADP~ 作为氢受体的活力仅为NAD~ 的千分之一。     

NADP~ 在兔肌甘油醛3-磷酸脱氢酶中作为氢受体的活力

兔肌甘油醛-3-磷酸脱氢酶以NADP~ 作氢受体时,有极轻微的活力,实验表明它不是由于所用NADP~ 试剂中含有NAD~ 或酶制剂中含有磷酸酯酶、转氢酶等造成的干扰。采用高浓度酶对纯化后的NADP~ 测定结果是:NADP~ 作为氢受体的活力仅及NAD~ 的二百分之一。米氏常数K_m为700μm。NADP~ 对NAD~ 的还原无明显抑制作用。不同来源的甘油醛-3-磷酸脱氢酶对辅酶专一性程度有差别,酵母酶的专一性较兔肌酶为高:NADP~ 作为氢受体的活力仅为NAD~ 的千分之一。     

分光光度法与^14C标记法测定RuBP羧化酶的活性的比较

方法的原理分光光度酶偶联法是根据RuBP羧化酶催化RuBP产生的磷酸甘油酸与NADH的氧化作用相偶联的原理设计的。当加入ATP及NADH后,NADH在PGK和GAPDH的催化下氧化为NAD~ ,每羧化1molRuBP有2molNADH被氧化,根据在波长340nm处光密度的变化,可测知NADH     

地中海诺卡氏菌丙氨酸脱氢酶的纯化和性质

采用硫酸铵分部沉淀、DEAE纤维素-52柱层析和亲和蓝柱层析的方法,分离纯化了地中海诺卡氏菌(Nocardia mediterranei)U-32丙氨酸脱氢酶(ADH),用聚丙烯酰胺凝肢电泳鉴定为单一组份。以聚丙烯酰胺凝胶梯度电泳测得丙氨酸脱氢酶的分子量为228000,SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳测得其亚基分子量为38000,表明地中海诺卡氏菌U-32丙氢脱氢酶由六个相同的亚基组成。ADH加氨反应最适pH为8．5,脱氨反应最适pH为11．5,ADH的pH稳定范围在pH 7．5-11．5。脱氨反应的最适温度为50℃。ADH的米氏常数KM为：丙酮酸4．88×10-4mol／L;NH+44．03×10-3Mol／L;NADH 6．02×10-5Mol／L;L—Ala7．45×10-3mol／L;NAD+6．67×10-5mol／L。 Hill作图法求得ADH的Hill系数n为：ADH对丙酮酸、NADH和NAD+的Hill系数都为1;对L—Ala和NH4+的Hill系数n值分别为0．52和0．51,ADH对L—Ala和NH+4有负协同效应,由此初步推测ADH是一个调节酶。     

蛋白质二硫键异构酶的纯化和活力测定

 从500g新鲜牛肝制得蛋白质二硫键异构酶(PDI,EC 5.3.4.1)98mg。该酶制剂在SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳中表现为亚基分子量62,000的均一条带。在260nm追踪,因二硫键错接而失活的牛胰核糖核酸酶A,经PDI作用使其二硫键重排恢复活力,从而催化酵母RNA的水解来测定PDI活力。这种单波长法比文献中介绍的追踪A_(260)—A_(280)的双波长法更为灵敏方便。酶的克分子消光系数ε_M=1.03×10~5(pH7.5),其比活性为1400单位/克蛋白质。     

菓菠萝蛋白酶的分子构象与活力变化的研究

发现CBZ-Lys·pNP能有效地被菓菠萝蛋白酶(Fruit Bromelain E.C.3.4.22.5)作用,测得Km为4.167×10~(-4)mol/L,k_(cat)为742min~(-1)。以荧光和紫外差示光谱为监测手段,对酶分子构象变化进行研究。酶的荧光强度随胍浓度增大而逐渐下降,4mol/L胍变性时,发射峰自332nm红移到353nm,并在310nm处出现新的发射峰。酶的荧光强度都因SDS存在而下降,SDS浓度大于3.47mmol/L有所回升,并出现红移,同时在315nm处出现新的发射肩;紫外差示光谱显示在236nm有一个较显著的员峰,此峰与β-螺旋结构变化有关,278、286和295nm出现三个负峰,260nm有较小正峰,说明酶分子中Tyr、Trp和Phe的微环境发生了明显的变化。测定酶在不同浓度胍和SDS中的变性和失活速度常数,对酶构象变化及催化活力的关系作了比较研究,酶的失活速度均大于变性速度。     

棕色固氮菌固氮酶复合体的分离提纯及其某些特性

用DEAE-纤维素柱层析及凝胶过滤获得了有活性的棕色固氮菌(Azotobacter vinelandiiOP)固氮酶复合体。聚丙烯酸胺凝胶电泳鉴定复合体的纯度为91％。Mo:Fe克原子含量比为1:20。吸收光谱在420 nm处有一个吸收肩,暴露于空气后,可见光谱区吸光度略有增加,加入Mg ATP后,在310nm处出现吸收肩。圆二色散光谱在360nm处有一负吸收峰,随滴定Mg ATP克分子当量增加,吸收值向负方向递增。328nm处荧光退偏振随 Mg ATP克分子当量增加而递增,两种光谱滴定曲线均在 ATP/复合体充分子比为2时达到饱和。     

盐泽螺旋藻藻胆蛋白的分离和特性研究

盐泽螺旋藻(Spirulina subsalsa)的水溶性色素粗提物经过硫酸铵沉淀和羟基磷灰石(HA)柱层析后可以分出两种藻胆蛋白,即藻蓝蛋白(c-PC)和别藻蓝蛋白(APC)。它们的纯度(指其在可见光部分的最大吸收与280nm处吸收之比)可分别达到7．27(c-PC)和6．55(APC)。而一般认可的纯度标准,PC为5,APC为6。纯化后的c—PC和APC在聚丙烯酰胺凝胶电泳(PAGE)中仅见一条色带,其最大吸收峰分别在620nm和650nm,其室温荧光发射峰分别为642nm和657nm。     

蛇肌醛缩酶和兔肌醛缩酶在构象上的差别以及亚基的相互作用

(1)用硫酸铵分级,然后磷酸纤维素亲和层析得到了均一的蛇肌醛缩酶,凝胶过滤法测定全酶分子量为160,000,SDS-凝胶电泳法测定了它的亚基分子量为40,000,表明蛇肌醛缩酶是一个四亚基的酶,它属于醛缩酶Ⅰ-A 型。(2)甲醇或尿素对蛇肌醛缩酶和兔肌醛缩酶的影响是不同的。当用胰蛋白酶分别消化蛇肌醛缩酶和兔肌醛缩酶时,发现蛇肌醛缩酶对胰蛋白酶的作用更为敏感。甲醇或尿素对酶活性影响的结果说明蛇肌醛缩酶有更紧密的构象,酶分子内部的疏水键在维持活化型时起着重要的作用,在低有机溶剂浓度时不受影响,而在高有机溶剂浓度时分子内部疏水键才遭到破坏。此外蛇肌醛缩酶分子表面的极性基团,包括赖氨酸和精氨酸形成的离子对可能更易受到胰蛋白酶作用,同时它们可阻止低浓度甲醇与酶分子内疏水键作用。(3)醛缩酶和TNBS 之间的反应支持酶分子的氨基,尤其是蛇肌醛缩酶的氨基在维护其天然构象中起着特殊作用的观点。(4)虽然蛇肌醛缩酶和兔肌醛缩酶的构象有一定的不同,但是仍然能够进行杂交产生蛇肌-兔肌醛缩酶杂交株组,说明它们亚基之间的结合区域的差别并不很大。