5,5′-联硫-2,2′-双硝基苯甲酸及其有关化合物对乙酰胆碱酯酶的别构效应

5,5'-联硫-2,2'-双硝基苯甲酸~*(DTNB)及其有关化合物TNB~(**)、TNB-Tch~(**)都是黄姑鱼肌肉乙酰胆碱酯酶的别构效应剂:1.TNB 非竞争性地抑制、而DTNB 则激活该酶水解乙酰硫代胆碱和丁酰硫代胆碱的活力。对水解乙酰胆碱及α-萘酚乙酯的活力皆无影响。2.TNB-Tch 比TNB 具有更强的抑制作用。且对该酶水解乙酰胆碱、乙酰硫代胆碱及α-萘酚乙酯的活力皆有抑制作用。抑制类型与作用底物有关。底物在外周的结合能解除其抑制。3.钙离子可以解除TNB 和TNB-Tch 的抑制作用,而箭毒亦能与之对抗。对蛇毒乙酰胆碱酯酶,除了极低浓度(<10 μM)DTNB 和TNB 有微弱的抑制作用外,TNB-Tch 以及较高浓度的DTNB 和TNB 都具有强烈的激活作用。而对猪脑尾核乙酰胆碱酯酶的活力皆无影响。     

乙酰胆碱酯酶的别构作用:两类胆碱能配基在外周阴离子部位的颉颃

纯化的黄姑鱼肌肉乙酰胆碱酯酶,在低离子强度介质中,底物(硫代丁酰胆碱)浓度和活性的关系符合Michaelis方程。底物在外周阴离子部位的结合不抑制酶活性。然而,底物按Kss值(底物在外周结合作用的解离常数)解除箭毒和阿托品对酶的纯非竞争性抑制作用。与箭毒类似的胆碱能配基还有1,5-双-(4-三甲铵苯)戍酮-3及十甲鎓。但它们对酶的催化阴离子部位也有很高的亲和力。我们测定了它们作用于酶上两类部位的抑制常数。另一类胆碱能配基,包括硫代丁酰胆碱、乙酰胆碱、苯酰胆碱、间-三甲铵酚、烟碱、六甲鎓和季铵酚,除了它们在酶的催化阴离子部位有较高的亲和力外,也结合于外周部位,并表现为解除箭毒抑制的颉颃作用。其中某些化合物在外周结合后也有别构激活作用。从这些结果能假定,酶至少可存在三种构象状态。讨论了乙酰胆碱酯酶和乙酰胆碱受体的某些相似性。     

乙酰胆碱酯酶的别构作用——某些胆碱能效应剂与钙离子激活作用的关系

钙离子对纯化的黄姑鱼肌肉乙酰胆碱酯酶的激活作用是依赖于底物浓度的。在钙离子存在时,表现最高活力的底物浓度在0.3mM左右,随着底物浓度的增高,激活作用消失。钙离子与酶结合作用的表观解离常数为6×10~(-4)M左右。钙离子浓度的增加并不解除底物对钙离子激活作用的抑制,表明钙离子似不可能结合在酶的外周底物结合部位。非竞争性抑制剂箭毒,在酶的外周阴离子部位有表现不同亲和力的两种结合作用,只有其中高亲和力的抑制作用为钙离子解除。在箭毒接近全抑制酶活性以后,再增加箭毒浓度,钙离子仍表现竞争作用。箭毒对酶的两种不同的抑制作用皆为底物所解除。竞争性与非竞争性混合类型抑制剂十甲鎓及1,5-双-(4-三甲铵苯)戊酮-3的抑制作用部份地为钙离子解除。讨论了包括钙离子及硫代丁酰胆碱、箭毒、十甲鎓、1,5-双(4-三甲铵苯)戊酮-3、季铵酚和六甲鎓在内的多种胆碱能配基在酶上三类部位的结合及配基间的相互作用。     

乙酰胆碱酯酶的别构作用:两类胆碱能配基在外周阴离子部位的颉颃

纯化的黄姑鱼肌肉乙酰胆碱酯酶,在低离子强度介质中,底物(硫代丁酰胆碱)浓度和活性的关系符合Michaelis 方程。底物在外周阴离子部位的结合不抑制酶活性。然而,底物按Kss 值(底物在外周结合作用的解离常数)解除箭毒和阿托品对酶的纯非竞争性抑制作用。与箭毒类似的胆碱能配基还有1,5-双-(4-三甲铵苯)戊酮-3及十甲鎓。但它们对酶的催化阴离子部位也有很高的亲和力。我们测定了它们作用于酶上两类部位的抑制常数。另一类胆碱能配基,包括硫代丁酰胆碱、乙酰胆碱、苯酰胆碱、间-三甲铵酚、烟碱、六甲鎓和季铵酚,除了它们在酶的催化阴离子部位有较高的亲和力外,也结合于外周部位,并表现为解除箭毒抑制的颉颃作用。其中某些化合物在外周结合后也有别构激活作用。从这些结果能假定,酶至少可存在三种构象状态。讨论了乙酰胆碱酯酶和乙酰胆碱受体的某些相似性。     

磷脂对乙酰胆碱酯酶的稳定性及磷酸化作用的影响

采用重组的方法,磷脂能显著地提高纯化的黄姑鱼肌肉乙酰胆碱酯酶在水溶液中保存的稳定性。牛脑磷脂酰丝氨酸及牛脑磷脂酰胆碱重组酶,在4℃条件下保存,皆有比对照更高的稳定性。酶与牛脑磷脂酰胆碱重组后,再分别于室温及37℃放置50天,其活力不下降。而对照的活力分别下降为重组前活力的1/2及1/4。在某些稀释条件下,牛脑及牛脊髓磷脂酰丝氨酸重组酶的活性迅速下降。稀释液中钙离子的存在,能阻止这种磷脂对酶的抑制作用。而磷脂酰胆碱重组酶及对照酶皆无此种在稀释条件下的活力迅速下降的现象。牛脑磷脂酰胆碱与酶的重组还能提高对氧磷与酶的反应活性。该重组酶与对氧磷反应的双分子速度常数高达9.0×10~8M~(-1)分~(-1)。因此,此种磷脂酰胆碱重组酶是酶分析法测定极低浓度有机磷化合物的一种较好的酶源。     

5,5′-联硫-2,2′-双硝基苯甲酸及其有关化合物对乙酰胆碱酯酶的别构效应

5,5'-联硫-2,2'-双硝基苯甲酸(DTNB)及其有关化合物TNB、TNB-Tch都是黄姑鱼肌肉乙酰胆碱酯酶的别构效应剂: 1.TNB非竞争性地抑制、而DTNB则激活该酶水解乙酰硫代胆碱和丁酰硫代胆碱的活力。对水解乙酰胆碱及α-萘酚乙酯的活力皆无影响。2.TNB-Tch比TNB具有更强的抑制作用。且对该酶水解乙酰胆碱、乙酰硫代胆碱及α-萘酚乙酯的活力皆有抑制作用。抑制类型与作用底物有关。底物在外周的结合能解除其抑制。3.钙离子可以解除TNB和TNB-Tch的抑制作用,而箭毒亦能与之对抗。对蛇毒乙酰胆碱酯酶,除了极低浓度(<10μM)DTNB和TNB有微弱的抑制作用外,TNB-Tch以及较高浓度的DTNB和TNB都具有强烈的激活作用。而对猪脑尾核乙酰胆碱酯酶的活力皆无影响。     

黄姑鱼肌肉胆碱酯酶的纯化及其某些性质

用亲和层析方法纯化了黄姑鱼(Nibea albiflora)肌肉胆碱酯酶。结合在膜上的胆碱酯酶用两种非离子型表面活性剂的混合液抽提、硫酸铵分级沉淀、再经一次亲和层析,共提纯11,800倍,最高比活力达2180活力单位/毫克蛋白,总活力回收约20%。纯化后的酶用聚丙烯酰胺凝胶电泳,除部分酶蛋白留在原点外,在凝胶内为单一蛋白染色区带,具有酶活力。SephadexG-200凝胶过滤得两个酶活力峰。亲和吸附剂在八个月内反复使用近20次,性能不变。对酶的一般性质作了初步的研究。根据酶的底物专一性、受真性酶专一性抑制剂抑制作用的敏感性及过量底物抑制作用的存在,可以认为黄姑鱼肌肉胆碱酯酶基本上具有真性酶的特征。     

磷脂对乙酰胆碱酯酶的稳定性及磷酸化作用的影响

采用重组的方法,磷脂能显著地提高纯化的黄姑鱼肌肉乙酰胆碱酯酶在水溶液中保存的稳定性。牛脑磷脂酰丝氨酸及牛脑磷脂酰胆碱重组酶,在4℃条件下保存,皆有比对照更高的稳定性。酶与牛脑磷脂酰胆碱重组后,再分别于室温及37℃放置50天,其活力不下降。而对照的活力分别下降为重组前活力的1/2及1/4。在某些稀释条件下,牛脑及牛脊髓磷脂酰丝氨酸重组酶的活性迅速下降。稀释液中钙离子的存在,能阻止这种磷脂对酶的抑制作用。而磷脂酰胆碱重组酶及对照酶皆无此种在稀释条件下的活力迅速下降的现象。牛脑磷脂酰胆碱与酶的重组还能提高对氧磷与酶的反应活性。该重组酶与对氧磷反应的双分子速度常数高达9.0×10~8M~(-1)分~(-1)。因此,此种磷脂酰胆碱重组酶是酶分析法测定极低浓度有机磷化合物的一种较好的酶源。     

黄姑鱼肌肉胆碱酯酶的纯化及其某些性质

用亲和层析方法纯化了黄姑鱼(Nibea albifiora)肌肉胆碱酯酶。结合在膜上的胆碱酯酶用两种非离子型表面活性剂的混合液抽提、硫酸铵分级沉淀、再经一次亲和层析,共提纯11,800倍,最高比活力达2180活力单位/毫克蛋白,总活力回收约20%。纯化后的酶用聚丙烯酰胺凝胶电泳,除部分酶蛋白留在原点外,在凝胶内为单一蛋白染色区带,具有酶活力。SephadexG-200凝胶过滤得两个酶活力峰。亲和吸附剂在八个月内反复使用近20次,性能不变。对酶的一般性质作了初步的研究。根据酶的底物专一性、受真性酶专一性抑制剂抑制作用的敏感性及过量底物抑制作用的存在,可以认为黄姑鱼肌肉胆碱酯酶基本上具有真性酶的特征。     

乙酰胆碱酯酶的别构作用——某些胆碱能效应剂与钙离子激活作用的关系

钙离子对纯化的黄姑鱼肌肉乙酰胆碱酯酶的激活作用是依赖于底物浓度的。在钙离子存在时,表现最高活力的底物浓度在0.3mM 左右,随着底物浓度的增高,激活作用消失。钙离子与酶结合作用的表观解离常数为6×10~(-4)M 左右。钙离子浓度的增加并不解除底物对钙离子激活作用的抑制,表明钙离子似不可能结合在酶的外周底物结合部位。非竞争性抑制剂箭毒,在酶的外周阴离子部位有表现不同亲和力的两种结合作用,只有其中高亲和力的抑制作用为钙离子解除。在箭毒接近全抑制酶活性以后,再增加箭毒浓度,钙离子仍表现竞争作用。箭毒对酶的两种不同的抑制作用皆为底物所解除。竞争性与非竞争性混合类型抑制剂十甲鎓及1,5-双-(4-三甲铵苯)戍酮-3的抑制作用部份地为钙离子解除。讨论了包括钙离子及硫代丁酰胆碱、箭毒、十甲鎓、1,5-双(4-三甲铵苯)戊酮-3、季铵酚和六甲鎓在内的多种胆碱能配基在酶上三类部位的结合及配基间的相互作用。