光合作用系统II外周蛋白——P23k去折叠的热力学和动力学

利用荧光光谱学等方法结合高压力技术研究了光合作用系统II中的一个外周蛋白——— 2 3kD(以P2 3k表示 )蛋白的去折叠。热力学研究表明 ,在 2 0℃、180MPa(1MPa =10 .0大气压 )可使该蛋白质完全去折叠 ,而在3℃ ,16 0MPa即可使该蛋白质完全去折叠 ,这是迄今为止有关研究中最易被高压力去折叠的一个蛋白质。在2 0℃ ,该蛋白质在常压下去折叠反应的标准自由能与标准体积变化分别为 2 3.4 5kJ mol和 - 15 0 .3ml mol;动力学研究揭示该蛋白质的折叠反应的活化体积ΔV f 为正值 (84 .1ml mol) ,而去折叠反应的活化体积ΔV u 为负值(- 6 6 .2ml mol)。在常压下 ,折叠和去折叠反应的速度常数 (K0f,K0u)分别为 1.87s- 1 和 1.3× 10 - 4s- 1 ,这些结果为解释该蛋白质易被压力去折叠提供了线索     

辣根过氧化物酶同功酶B、C构象的毫微秒萤光研究

本文利用1,8-ANS作萤光探针,通过毫微秒萤光技术研究了辣根过氧化物酶的同功酶B、C(文中以HRP(B)、HRP(C)表示)的构象,测得ANS和脱辅基HRP(B)、HRP(C)复合物的萤光寿命分别为19.6毫微秒和17.7毫微秒(即10~(-9)秒,用ns表示),从而证实同功酶B、C分子中确有较强的疏水区域,且这个疏水区域就在分子中血红素(heme)的结合区附近。通过萤光寿命的测定和研究,我们发现,HRP(B)、HRP(C)分子中的疏水区域的疏水性比牛血红蛋白分子中的要弱,比肌红蛋白分子中的要强;HRP(B)的疏水区的疏水性要略强于HRP(C)的。我们还研究了溶液的pH条件及不同浓度的脲对该疏水区构象的影响,观察到一个颇有意思的现象,即和牛血红蛋白一样,1Mal.的脲使血红素结合区的疏水性增强,1Mal.以上浓度的脲却使该区域疏水性减弱。在不同的pH条件下,血红素结合区域的疏水性亦有变化,其中,pH7条件下该区的疏水性最强。     

毫微秒脉冲萤光计

本文描述了测量毫微秒数量级萤光寿命的仪器——毫微秒脉冲萤光计。它的光源——自由放电灯是我们自己研制的,它的脉宽短(约5ns)、光谱分布宽(2000～6000)、重复频率高(每秒钟数十千周)、光脉冲波形稳定(幅度变化小于百分之五),每次光脉冲可发出10~8～10~(11)个光子。用本仪器测定了一些化合物的萤光寿命,其结果与已发表的数据非常一致。     

荧光探针Bis-ANS和磷酸丙糖异构酶的相互作用

研究了极性荧光探针Bis-ANS和磷酸丙糖异构酶的相互作用。我们发现由磷酸丙糖异构酶(TIM)中Trp残基和结合在TIM分子上的Bis-ANS之间的能量传递引起的Trp残基荧光的淬灭呈双相性,表明Bis-ANS在TIM分子上可能有2个不相同的结合位点,其结合的解离平衡常数Kd分别为3.3μM和17.0μM。底物GDP引起已结合的Bis-ANS荧光强度进一步增强和荧光谱的蓝移说明GDP可影响Bis-ANS在TIM分子上结合部位的构象,使其疏水性增强。我们还观察到由于结合在同一TIM分子上的Bis-ANS之间的能量传递引起的退偏振,进一步证明Bis-ANS有2个结合部位在1—2800bar压力范围里,增高压力引起结合在TIM分子上的Bis-ANS荧光进一步增强和光谱蓝移,说明TIM在压力下解离成亚基的过程中发生了Weber提出的"conformationaldrift。     

丙酮酸氧化酶在压力下的解离

本文通过测定丙酮酸氧化酶内源荧光谱和荧光偏振的变化研究了该酶在1—2200bar压力下的解离。研究结果表明,在压力作用下酶的辅基FAD不可逆地从酶分子上解离下来,并因此引起酶的失活;酶亚基在压力下的解离是可逆的,在5℃,pH7.6条件下,该酶的解离自由能⊿G°为29.89k cal/mol,解离标准体积变化⊿V°为-220ml/mol。脱辅基丙酮酸氧化酶的解离自由能为24.93k cal/mol,证明FAD对酶有稳定作用;⊿V°则为-153ml/mol,减少了近30％,表明FAD对亚基间的空间大小有很大贡献。经胰凝乳蛋白酶部分酶解所活化的酶的解离⊿G°和⊿V°均有所增加,底物丙酮酸亦有相同的影响。研究还表明,碱性pH条件能促进丙酮酸氧化酶的解离。在此研究中,我们也观察到了Weber和Ruan在乳酸脱氢酶、甘油醛-3-磷酸脱氢酶等研究中报道的"conformational drift"现象。     

红花菜豆凝集素的荧光光谱学研究

利用荧光光谱方法研究了红花菜豆凝集素,结果表明ＰＣＬ分子各亚基中的两外色氨酸残基分别位于ＰＣＬ分子表面和分子内,标记了ＤＮＳ的ＰＣＬ荧光偏振研究指出,致使ＰＣＬ在１０ｍｍｏｌ／Ｌ ＳＤＳ条件下失活的主要原因可能是亚基解离。荧光偏振研究还表明,甲状腺球蛋白、甘露聚糖,海参多糖硫酸酯可与ＰＣＬ结合,荧光探针ｂｉｓ－ＡＮＳ与ＰＣＬ的结合可引起明显的荧光增强和发射谱蓝移,表明ＰＣＬ分子中存有疏水区域,结合     

超氧化物歧化酶切割超螺旋DNA的活性

在体外系统中,发现超氧化物歧化酶(SOD)具有切割超螺旋DNA的活性. 猪血和牛血Cu/Zn-SOD以及烟草Mn-SOD都能将超螺旋DNA转变为非超螺旋结构的缺刻环状DNA,进一步产生线状DNA. 它们只作用于超螺旋DNA而不作用于线状DNA. 这个事实排除了SOD样品中污染核酸酶的可能性. 用H₂O₂、胍基抑制或蛋白酶降解的实验结果表明,这两种酶的活性中心处于酶蛋白的不同部位.     

毫微秒脉冲萤光计

本文描述了测量毫微秒数量级萤光寿命的仪器——毫微秒脉冲萤光计。它的光源——自由放电灯是我们自己研制的,它的脉宽短(约5ns)、光谱分布宽(2000～6000(?))、重复频率高(每秒钟数十千周)、光脉冲波形稳定(幅度变化小于百分之五),每次光脉冲可发出10~8～10~(11)个光子。用本仪器测定了一些化合物的萤光寿命,其结果与已发表的数据非常一致。     

江浙蝮蛇毒中性磷脂酶A_2的荧光光谱学研究

用荧光光谱方法研究了江浙蝮蛇毒中性磷脂酶A_2(NPLA_2).研究结果表明NPLA_2分子中确实含有一个色氨酸残基.且位于NPLA_2分子表面;我们还发现荧光探针bis-ANS在NPLA_2分子上有一结合区,其解离平衡常数为11.6μmol/L ;利用结合了的bis-ANS与NPLA_2分子中色氨酸残基之间的能量传递计算出两者之间的距离为17.7(?).