人肌肌酸激酶胍变性时的失活与构象变化的比较研究

应用二阶导数光谱、紫外差吸收光谱和荧光光谱等监测手段,研究了人肌肌酸激酶在盐酸胍溶液中的构象变化。二阶导数光谱结果表明,若以6M盐酸胍中肌酸激酶酪氨酸残基的暴露程度为100％,则天然酶酪氨酸残基的暴露程度只有2％。而紫外差吸收光谱和荧光光谱的变化与兔肌肌酸激酶的结果相似。比较不同胍浓度下人肌肌酸激酶的失活与构象变化,表明酶的失活先于构象变化。同时还测定了不同浓度胍溶液中人肌酶的失活与构象变化的速度常数。结果表明以几种方法测定的构象变化均为单相的一级过程,而酶的失活却呈现了由快慢两相组成的一级反应过程。比较同浓度胍溶液中的失活速度与构象变化速度,发现酶失活的快相反应速度常数比构象变化的速度常数大1—2个数量级,慢相速度常数与构象变化速度常数相近。上述结果进一步支持了酶的活性部位构象柔性的观点。     

中华猕猴桃蛋白酶在盐酸胍中分子折叠与活力的关系

中华猕猴桃蛋白酶(Actinidin)在盐酸胍溶液中活力变化结果提示:酶在0.1mol/L胍中活力略有升高,随胍浓度增大,活力先经历一个陡降区,在1—2mol/L胍中有个稳定区域,随胍浓度增大,活力继续下降。同时以荧光光谱,圆二色光谱研究该酶分子的构象变化。结果表明引起酶构象发生明显变化所需胍浓度(3mol/L)远比酶明显失活所需胍浓度(0.5mol/L)大。相同胍浓度下酶活力丧失速度快于构象变化速度。经5mol/L胍变性的酶直接稀释至胍浓度为0.05mol/L时,酶活力不能恢复,而构象迅速恢复。失活酶先稀释至胍浓度为1—2mol/L、再进一步稀释至胍浓度为0.05mol/L,活力能恢复50％左右。以上结果表明,相对于整个酶分子来说,活性中心的构象变化对变性剂更敏感。Actinidin的失活及复活过程是多相的复杂过程。     

α-胰凝乳蛋白酶在胍溶液中的变性、失活、复性、复活

前已报导,在脲或胍的作用下,肌酸激酶失活速度远快于酶分子整体构象变化的速度.本文报导利用在变性剂存在下研究底物反应的方法对分子较小,由单亚基组成,并有五个二硫键使分子结构更加稳定的胰凝乳蛋白酶,在盐酸胍作用下的变性,失活以及相应的复性,复活进行动力学的比较.结果表明失活仍快于构象变化速度,复活慢于构象的恢复速度.实验结果还表明已经充分复活的酶和未经变性的酶在溶液中的构象存在着某些差别.     

酵母乙醇脱氢酶胍变性时的失活与去折叠的比较研究

应用荧光发射光谱,圆二色光谱,二阶导数光谱和紫外差吸收光谱等监测手段,研究了酵母乙醇脱氢酶在胍溶液中的去折叠。比较不同盐酸胍浓度下酵母乙醇脱氢酶的失活与构象变化,实验表明酶的失活先于构象变化：在低浓度胍溶液中,构象尚未发生明显变化时,酶活几乎已经完全丧失。由上述结果可见,含有辅基金属离子Ｚｎ~（２＋）酶的活性部位较酶分子的整体结构也具有柔性。     

酵母乙醇脱氢酶胍变性时的失活与去折叠的比较研究

应用荧光发射光谱,圆二色光谱,二阶导数光谱和紫外差吸收光谱等监测手段,研究了酵母乙醇脱氢酶在胍溶液中的去折叠,比较不同盐酸胍浓度下酵母乙醇脱氢酶的失活与构象变化,实验表明酶的失活先于构象变化,在低浓度胍溶液中,构象尚未发生明显变化时,酶活几乎已经完全丧失,由上述结果可见,含有辅基金属离子Ｚｎ＾２＋酶的活性部位较酶分子的整体结构也具有柔性。     

截流荧光法研究米曲霉氨基酰化酶的快速胍变性动力学

 用荧光光谱法、截流荧光法和酶活力测定法研究了在盐酸胍溶液中米曲霉氨基酰化酶变性动力学。我们发现在4.8mol/L盐酸胍溶液作用下(0.05mol/L磷酸缓冲溶液,pH7.4,25℃),氨基酰化酶二聚体解离成单亚基过程是一个十分快速的过程,反应速率常数k为3361l/s,即约需3ms时间完成;而单亚基分子的构象变化需要约20min方能到达平衡态,这是一个逐渐变化的缓慢过程。酶分子在胍作用下的失活现象同酶分子的结构变化紧密相关,在胍浓度大于4mol/L时酶完全失活。在高浓度盐酸胍下酶失活主要是因为酶二聚体迅速解离成单亚基的过程和单亚基构象逐渐变化的缓慢过程。双亚基解离常数大小标志着酶分子亚基间作用力的强弱。     

钙调神经磷酸酶在胍变性过程中活力及构象变化的比较

钙调神经磷酸酶（ＣａＮ）在盐酸胍溶液中的内源荧光、远紫外ＣＤ谱及剩余活力的变化提示：ＣａＮ的酶活力在胍浓度为０．５ｍｏｌ／Ｌ左右可完全丧失,同时伴有内源荧光强度的下降,３３３ｎｍ最大发射峰的红移（提示了色氨酸和酪氨酸残基的暴露）。比较不同胍浓度下牛脑ＣａＮ的失活与整体构象变化,表明酶的失活先于整体构象变化。在０．６ｍｏｌ／Ｌ胍溶液中,内源荧光变化的动力学过程只能测出一相,而酶失活的动力学过程为快、慢两相,快相动力学速度常数比整体构象变化速度常数大１－２个数量级,慢相失活速度常数与整体构象变化速度常数相近。提示低浓度胍可引起该酶的完全失活,活性部位的空间构象比整个酶分子的构象更易受到变性剂的扰乱。     

猪心乳酸脱氢酶(H_4)在盐酸胍变性过程中失活与内源荧光变化速度的比较

本文比较了大然乳酸脱氢酶和硫酸铵稳定的乳酸脱氢酶在盐酸胍性过程式中失活与内源荧光的变化速度.酶失活表现为三相反应,即极快相,其速度常数用停流装置也无法测定;快相和慢相,1M胍变性时,此二相的一级反应速度常数分别为2.7×10~(-3)秒~(-1)和4.17×10~(-4)秒~(-1).在2M硫酸铵存在条件下,用2M胍更性时,快相和慢相的一极反应速度常数分别为6.16×10~(-3)秒~(-1)和1.88×10~(-3)秒~(-1).内源荧光强度的变化表现为二相反应,即极快相,相当酶失活的极快相,但变化幅度远小于酶失活的变化幅度;快相,相当于酶失活的快相,其速度常数为失活速度常数的1/3倍.上述结果表明,类似肌酸激酶,乳酸脱氢酶的失活速度快于酶分子整体构象的变化,相对于整个酶分子来说,活性中心的构象变化对变性剂更加敏感.     

猪心乳酸脱氢酶(H_4)在盐酸胍变性过程中失活与内源荧光变化速度的比较

本文比较了大然乳酸脱氢酶和硫酸铵稳定的乳酸脱氢酶在盐酸胍性过程式中失活与内源荧光的变化速度.酶失活表现为三相反应,即极快相,其速度常数用停流装置也无法测定;快相和慢相,1M胍变性时,此二相的一级反应速度常数分别为2.7×10~(-3)秒~(-1)和4.17×10~(-4)秒~(-1).在2M硫酸铵存在条件下,用2M胍更性时,快相和慢相的一极反应速度常数分别为6.16×10~(-3)秒~(-1)和1.88×10~(-3)秒~(-1).内源荧光强度的变化表现为二相反应,即极快相,相当酶失活的极快相,但变化幅度远小于酶失活的变化幅度;快相,相当于酶失活的快相,其速度常数为失活速度常数的1/3倍.上述结果表明,类似肌酸激酶,乳酸脱氢酶的失活速度快于酶分子整体构象的变化,相对于整个酶分子来说,活性中心的构象变化对变性剂更加敏感.     

胍和脲溶液对氨基酰化酶活性和构象的影响

 本文研究了不同浓度盐酸胍和脲溶液对猪肾氨基酰化酶活性和构象的影响。研究结果表明,在低浓度的胍和脲溶液中(小于2mol/L),酶分子的整体构象变化的程度与活力变化的程度基本是平行的;而在高浓度的胍和脲溶液中(2mol/L以上),失活程度稍大于构象变化的程度。这些结果与分子量和亚基组成基本相同,但不含金属配基的肌酸激酶的结果,以及小分子量的胰凝乳蛋白酶和牛胰核糖核酸酶的结果相比较来看,可以认为配基锌离子的存在对酶分子的活性部位区域构象的稳定作用有一定的贡献,致使氨基酰化酶的活性部位的构象状态不象后三种酶那样脆弱。同时,我们还发现锌离子的存在对酶分子整体构象的稳定性上贡献很小。     

肌酸激酶在低浓度脲溶液中失活也非二聚体解聚所致

本文用兔肌肌酸激酶(MM)和兔脑肌酸激酶(BB)杂化的方法;研究了肌酸激酶在脲溶液中的解聚情况.结果表明在低浓度的脲溶液中二聚体没有或者很少解聚,而此时酶已经失去大部分或全部活性.因此可以认为在低浓度脲溶液中酶的失活也非二聚体解聚所致,进一步支持了酶分子活性部位柔性的观点.     

肌酸激酶在低浓度脲溶液中失活也非二聚体解聚所致

本文用兔肌肌酸激酶(MM)和兔脑肌酸激酶(BB)杂化的方法;研究了肌酸激酶在脲溶液中的解聚情况.结果表明在低浓度的脲溶液中二聚体没有或者很少解聚,而此时酶已经失去大部分或全部活性.因此可以认为在低浓度脲溶液中酶的失活也非二聚体解聚所致,进一步支持了酶分子活性部位柔性的观点.     

鸭肝脂肪酸合成酶的胍变性与失活

报道了鸭肝脂肪酸俣成酶在胍变性过程中构变性过程中构象变化和活性变化的关系,首次验证了邹承鲁提出的酶活性部位构象的理论适用于多功能复合酶,同时该酶变性及复性均可测定出多个阶段,且证明有无活性稳态酶存在,在低浓度盐酸胍溶液中该酶的全反应活性和其中两个还原部位单独活性被同步可逆抑制,随着胍浓度增高,出现不可逆失活且程度和速度均迅速提高,在０．５４ｍｏｌ／Ｌ胍中该酶全反应活性在１．５分种内已有一半不可逆失     

SNase R在胍变性过程中构象与活力变化的比较

以紫外差光谱、荧光光谱为监测手段对金黄色葡萄球菌核酸酶类似物(SNase R)在胍溶液中构象与活力变化进行了比较.SNase R在Llmol L0.8mol L和0.5mol L胍溶液变性时变性过程均为两个一级反应,但是酶在上述胍浓度下失活的速度远快于构象变化的速度:酶在同一胍浓度下活力丧失的程度也远快于构象变化的程度.上述结果表明:SNase R的活性部位可能位于柔性较大的区域.     

α-淀粉酶在盐酸胍和碳酸胍变性中有关胍基作用的研究

利用紫外差谱、荧光光谱和园二色谱法对比地研究了α-淀粉酶盐酸胍和碳酸胍变性,分析了两种胍变性明显差异的原因。通过等同的胍基浓度下,α-淀粉酶两种胍变性的构象变化与活性关系的实验,表明同等摩尔浓度的两种胍盐变性能力上的明显差异并不主要是由于它们胍基含量上的不同。将盐酸胍从中性pH(6.5)调至碱性pH(10.4),其变性能力大增,紫外差谱与碳酸胍变性相似,出现了290nm的正肩和296nm的正峰,与此同时,酶的荧光强度大大降低,大部分酶活性丧失。由此推论,两种胍变性能力的明显差异的重要原因之一是在碱性介质中胍基的变性能力明显增强,并分析了其增强的原因。     

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。     

糖原磷酸化酶b在低浓度变性剂中的失活与部分去折叠

以往对几种酶的变性研究表明,酶的失活先于酶分子的整体构象变化［５］。本研究的目的在于,在盐酸胍、脲和ＳＤＳ等变性剂存在下,比较磷酸化酶ｂ的失活、辅基磷酸吡哆醛附近微环境的变化、ＡＭＰ结合的协同性以及酶分子的去折叠。检测内源荧光的变化发现,随着变性剂浓度的增加,酶的失活作用不仅先于酶分子的整体构象变化,而且也先于磷酸吡哆醛结合部位的微环境以及ＡＭＰ结合的协同性的变化,这表明,酶的活性不仅需要每个亚部位构象的完整性,而且也需要所有亚部位之间的正确空间关系     

淀粉液化芽孢杆菌α-淀粉酶在盐酸胍和碳酸胍变性过程中的构象变化

 利用紫外差光谱,荧光光谱和圆二色谱法对比地研究了淀粉液化茅孢杆菌α-淀粉酶在盐酸胍和碳酸胍变性过程的构象变化与活性关系以及在变性早期钙离子对酶构象的稳定作用。     

变性过程中铜锌超氧化物歧化酶的活性通道

在酶的盐酸胍变性和热变性过程中,尝试采用电荷传递反应分析方法和电子自旋共振方法考察了酶活性部位的构象变化。酶活力与构象的变化行为表明,酶的活性部位通道先于酶分子的整体构象而发生变化,它是与酶的失活同时发生的。尽管酶活性部位中的金属离子保证了酶较高的稳定性,但酶的活性部位,特别是活性通道仍然是相对脆弱的。     

金黄色葡萄球菌核酸酶及其类似物盐酸胍变性的活力与构象变化的比较

金黄色葡萄球菌核酸酶（ＳｔａｐｈｌｏｃｏｃｃａｌＮｕｃｌｅａｓｅ,ＳＮａｓｅ）与其类似物（ＳＮａｓｅＲ）的平衡态盐酸胍变性与复性曲线及比活力值均无明显差别。两者变性与复性的构象变化是可逆的,但活力恢复滞后于失活。低浓度盐酸胍对ＳＮａｓｅＲ有２０％左右的激活,而低浓度（０．１２５ｍｏｌ／Ｌ）的ＮａＣｌ可使ＳＮａｓｅＲ的活力提高近一倍。ＳＮａｓｅＲ盐酸胍变性的失活先于构象变化。比较加入底物竞争抑制剂脱氧胸腺嘧啶核苷３＇－５＇－二磷酸（ｐｄＴｐ）后得到的（ＳＮａｓｅＲ＋ｐｄＴｐ＋Ｃａ２＋）三元络合物平衡态盐酸胍变性的Ｔｒｐ与Ｔｙｒ内源荧光的变化,观测到该酶的活性部位先于整体构象发生变化,结果导致ｐｄＴｐ解离常数Ｋｄ增大．