pH和温度对固氮酶还原基质的影响

确定了在pH 5.2到8.7和温度22°到45℃时钼铁蛋白和铁蛋白的稳定性。按logKm和logV分别对pH作图,得到下列参数。于30℃在酸性侧,乙炔络合常数PK_b(C_2H_2)=6.43—6.50,乙炔催化常数pK_b′(C_2H_2)=4.78,在碱性侧乙炔络合常数pK_a(C_2H_2)=7.42—7.55,乙炔催化常数pK_a′(C_2H_2)=7.88—8.29,氮络合常数pK_a(N_2)=7.75—7.9及氮催化常数pK_a′(N_2)=8.08—8.68。既然pK_a与pK_b或pK_a′与pK_b′二者间隔小于3.5个单位,又按V/Km及V′对pH作图,其结果为pKb(C_2H_2)=6.28pK_a(C_2H_2)=7.68和pK_b′(C_2H_2)=5.53和pK_a′(C_2H_2)=8.93。将不同温度下的pK_b或pK_a分别对各自温度的倒数作图,其热力学数据为由pH 5.7到7.3范围内,质子移变基团的解离热⊿H(ioh)=7742卡/克分子,相应的pK_b(C_2H_2)=6.16—6.36;由pH 7.3到8.4范围内⊿H_(ion)=6983卡/克分子,相应的pK_a=8.24—8.44。这些数据指出固氮酶钼铁蛋白络合乙炔的功能基团可能具有咪唑基·巯基和氨基相类似的结构,这种推测正在用化学修饰的方法加以验证。     

四甲基乙二胺、过硫酸铵体系产生的活性氧对固氮酶（钼铁蛋白）损伤初步研究

 四甲基乙二胺、过硫酸铵体系产生的活性氧对固氮酶（钼铁蛋白）损伤初步研究赵云峰,杨峰,林永齐（吉林大学,长春１３００２３）杨俊森（中国科学院沈阳应用生态研究所,沈阳１１００１５）林海（中国科学院长春物理所激发态物理开放实验室,长春１３００２２）生物固氮...     

微生物群系的生物学概念

我们正对微生物是怎样在植物根部定殖及怎样影响根际生物学的概念进行了研究。调节根分泌物是一个措施,而农业操作是另一个措施。例如,以硝酸盐施肥的铵为例。在有关微生物如何在植物根部定殖和互相作用的假说(即模型)内,应该考虑到这些模型是工具,并不是证据。并且还要认识到,要全面检验这个模型,而不要单纯地假定模型的真实性。目前在生态学和生态生理学上存在的多数机械模     

棕色固氮菌固氮酶钼铁蛋白的几种化学修饰方法

用对氯汞苯甲酸或二巯基双二硝基苯甲酸修饰巯基。用三硝基苯磺酸、重氮四唑和焦碳酸二乙酯分别修饰氨基、酚式羟基和眯唑基。在一定范围内,被修饰钼铁蛋白在特征波长吸收值的上升和重组活性的下降与修饰剂用量的增加和时间的延长相一致,超过该范围后则光吸收和活性都保持不变。由于无氧凝胶过滤去除多余的修饰剂时未加连二亚硫酸钠,甚至正常钼铁蛋白的重组活性下降了24.2％,修饰后的铝铁蛋白活性下降范围为23.4～41.4％不等。     

自生固氮菌第二固氮酶的研究——Ⅰ.菌种的分离和鉴定

从四川攀枝花钒铁矿周围的土壤中分离出一株具有较高乙炔还原活性的固氮菌,经鉴定为棕色固氮菌(Azotobacter vinelandii),在Asby's培养基上生长时产生黄绿色荧光、还原乙炔。当培养基中加入1μM NaVO_3时,生长旺盛,产生深绿色荧光,具有乙炔还原活性。实验表明,该菌株含有第二固氮酶。     

用酒石酸解离棕色固氮菌固氮酶钼铁蛋白获得的含钼铁组分

棕色固氮菌固氮酶钼铁蛋白结晶,经处理先后出现一个与福林试剂呈颜色反应的洗脱峰Ⅰ和一个与茚三酮试剂呈颜色反应的洗脱峰Ⅱ。洗脱峰Ⅰ、Ⅱ均含有钼和铁。钼和铁的洗脱峰位基本上与蛋白或肽的洗脱峰位相符合。 两个洗脱峰中的成分都能激活棕色固氮菌突变株UW45无细胞抽出物的非活性组分Ⅰ,比活分别为17.8和6.8毫微克分子乙烯/分/毫微克原子钼,并能在硼氢化钾存在下自身催化还原乙炔,比活分别为16.9和50.9毫微克分子乙烯/分/毫微克原子钼。 峰Ⅰ与峰Ⅱ的组成不同,峰Ⅰ是一种组分,峰Ⅱ是两种组分的混合物。峰Ⅰ组分是不同于固氮酶钼铢蛋白的一种蛋白质。洗脱峰Ⅰ组分的分子量是5000道尔顿,洗脱峰Ⅱ两种组分的分子量分别是2100和1850道尔顿。经测定,峰Ⅰ组分和峰Ⅱ中分子量为2100道尔顿的组分含有钼、铁。因此,通过酒石酸处理可以从上清液中得到两种含钼铁的组分。这两种组分的红外吸收光谱也是明显不同的。 酒石酸处理后的沉淀再用N-甲基甲酰胺抽提获得的组分,具有恢复棕色固氮菌突变株UW45乙炔还原活性的能力。经纸层析鉴定,与Shah法制备的铁钼辅因子相类似。     

棕色固氮菌不固氮变种UW45与固氮酶钼铁蛋白铁钼辅因子重组的某些特性

以UW45抽提液的DEAE-纤维素柱层析的0.15M NaCl或0.25M NaCl洗出液与Smith法或Shah法制备的铁铝辅因子重组,则0.25 M NaCl洗出液的重组对乙炔还原的活性远较0.15 M NaGl的为高。0.15 M NaGl的洗出液较0.25 M NaCl洗出液的组分明显不纯。不全钼铁蛋白与铁钼辅因子和铁蛋白重组后能还原基质氰化钾,但对分子氮或迭氮化钠的还原却较微弱甚至不还原。铁钼辅因子按Smith和Shah法制备,其分子量范围分别为低于1000D和接近1500D。由于Smith和Shah法两种铁钼辅因子还原乙炔和氰化钾的比活不同,电泳图谱有差异、分子量又有大小,因此这两种铁钼辅因子的分子结构可能不尽相同。     

棕色固氮菌固氮酶钼铁蛋白中含钼铁活性小分子组分的解离

棕色固氮菌固氮酶钼铁蛋白结晶,经酒石酸解离后得到一个含钢铁小分子组分,与棕色固氮菌突变株uw_(45)无细胞提取液的重组比活为6.8nM Mo natom~(-1) min~(-1)。它是由二种物质组成的混合物,其分子量分别为2100和1850道尔顿,分子量为2100道尔顿的成分含钼铁。酒石酸处理后的沉淀,再用N—甲基甲酰胺抽提得到的含钼铁组分具有恢复突变株uw_(45)乙炔还原活性的能力。经纸层析鉴定与用Shah法制备的铁钼辅因子相类似。由于Shah和Smith法制备的两种铁钼辅因子还原乙炔和氰化钾的比活不同,而且分子量也有大小,说明这两种铁钼辅因子结构可能不尽相同。