布氏田鼠冷暴露中的适应性产热机理

布氏田鼠急性冷暴露,在最初２小时内体温明显下降,冷驯化２８天后,体温相对稳定。冷暴露１天,动物的褐色脂肪组织蛋白量明显增加,ｃＡＭＰ含量及Ｎａ＾＋／Ｋ＾＋－ＡＴＰ酶活力明显升高。２８天冷驯化动物的褐色脂肪组织重量明显增加,ｃＡＭＰ含量增加更高,蛋白量、Ｎａ＾＋／Ｋ＾＋－ＡＴＰ酶活力以及Ｔ４５‘－脱碘酶活力均显著提高,揭示了褐色脂肪组织的产热机理。     

Mg~（2＋）促进线粒体H~＋－ATP酶的重建机理──H~＋－ATP酶复合体亚基水平的研究

用专一性标记蛋白质巯基（－ＳＨ）的荧光探剂ａｃｒｙｌｏｄａｎ测定含Ｍｇ２＋的Ｆ０－ＡＴＰ酶或Ｆ０－ＯＳＣＰ－Ｆ１－ＡＴＰ酶的脂酶体的构象与无Ｍｇ２＋者明显不同,前者的蛋白质的－ＳＨ基团处于疏水性更强的微环境中;在有Ｍｇ２＋和ＯＳＣＰ同时存在下重建的Ｆ０－Ｆ１－ＡＴＰ酶脂酶体较无ＯＳＣＰ者表现更高的水解活力或膜电位,表明ＯＳＣＰ增强Ｍｇ２＋的促进作用,这进一步提示Ｍｇ２＋通过改变膜脂的物理状态促进线粒体Ｈ＋－ＡＴＰ酶重建的间接作用。这些实验结果,从线粒体Ｈ＋－ＡＴＰ酶复合体的亚基水平的相关性上,对于我们提出的Ｍｇ２＋通过改变膜脂的物理状态使之具有合适的流动性,诱导嵌入脂双层的Ｈ＋－ＡＴＰ酶复合体的Ｆ０的构象发生变化并传递至复合体的催化中心Ｆ１,从而使重建Ｆ１－Ｆ０－ＡＴＰ酶具有较适合的蛋白构象,表现较高的重建酶活性的假设提供了直接的实验证据,精确地阐明了Ｍｇ２＋促进线粒体Ｆ０－Ｆ１－ＡＴＰ酶重建作用的分子机理。     

Mg~（2＋）促进线粒体H~＋－ATP酶的重建机理──H~＋－ATP酶复合体亚基水平的研究

用专一性标记蛋白质巯基的荧光探剂ａｃｒｙｌｏｄａｎ测定含Ｍｇ＾２＋的Ｆ０－ＡＴＰ酶或Ｆ０－ＯＳＣＰ－Ｆ１－ＡＴＰ酶的脂酶体的构象与无Ｍｇ＾２＋者明显不同,前者的蛋白质的－ＳＨ基团处于疏水性更强的微环境中;在有Ｍｇ＾２＋和ＯＳＣＰ同时存在下重建的Ｆ０－Ｆ１－ＡＴＰ酶脂酶体较无ＯＳＣＰ者表现更高的水解活力或膜电位,表明ＯＳＣＰ增强Ｍｇ＾２＋的促进作用,这进一步提示Ｍｇ＾２＋通过改变膜脂的物理状态促进线     

DOPE、DOPC对重组去脂肌质网Ca~(2+)-ATPase活力和构象的影响

经磷脂酶Ａ２ 去脂的肌质网Ｃａ２ ＋ － ＡＴＰａｓｅ 重组于不同比例的二油酰磷脂酰胆碱（Ｄｉｏｌｅｏｙｌｐｈｏｐｈａｔｉｄｙｌｃｈｏｌｉｎｅ,ＤＯＰＣ） 和二油酰磷脂酰乙醇胺（Ｄｉｏｌｅｏｙｌｐｈｏｐｈａｔｉｄｙｌｅｔｈａｎｏｌａｍｉｎｅ,ＤＯＰＥ） 形成脂酶体,研究了不同磷脂环境中Ｃａ２ ＋ － ＡＴＰａｓｅ 的ＡＴＰ 水解和Ｃａ２ ＋ 转运活力。结果表明,ＤＯＰＣ 和ＤＯＰＥ 分别有利于ＡＴＰ 水解和Ｃａ２ ＋ 的转运,ＤＯＰＥ 可以增强Ｃａ２ ＋ － ＡＴＰａｓｅ 的ＡＴＰ水解和Ｃａ２ ＋ 转运之间的偶联效率。利用内源荧光、荧光淬灭及Ｆｏｒｓｔｅｒ 能量转移原理测定Ｃａ２ ＋ －ＡＴＰａｓｅ 相应的构象变化, 发现随着ＤＯＰＥ／ ＤＯＰＣ 比例的改变使Ｃａ２ ＋ － ＡＴＰａｓｅ 构象发生相应的变化。     

热应激大鼠心肌钙代谢的变化及其机理探索

心肌细胞内钙离子对心功能的调节有着极其重要的作用。本研究观察了不同热应激强度下大鼠心肌细胞内质网、线粒体中钙含量,Ｃａ２＋－ＡＴＰ酶活力,内质网Ｃａ２＋主动转运速率及心肌ＡＴＰ含量的变化。研究结果表明,热应激大鼠心肌细胞内质网、线粒体钙含量随肛温升高显著下降;大鼠肛温达４２℃时,其钙含量分别较对照下降３２．２％和４６．５％;心肌细胞内质网和线粒体Ｃａ２＋－ＡＴＰ酶活力亦明显降低,线粒体Ｃａ２＋－ＡＴＰ酶活力下降幅度更为激烈。热应激大鼠心肌内质网Ｃａ２＋主动转运速率和Ｃａ２＋－ＡＴＰ酶活力变化趋势相同,且两者呈密切相关关系。热应激大鼠心肌ＡＴＰ含量亦随肛温升高大幅度降低,当动物肛温超过４２℃时,其可降至对照动物的３７．５％;热应激大鼠心肌ＡＴＰ含量的变化与内质网Ｃａ２＋－ＡＴＰ酶活力关系密切。实验结果提示：热应激心肌细胞质膜受损所致细胞Ｃａ２＋主动转运功能紊乱及心肌能量代谢障碍是心肌钙稳态失调的主要原因;心肌细胞钙代谢紊乱是诱导心肌细胞严重受损,导致热应激机体心血管功能失调,甚至心功能衰竭的重要机制     

神经革苷脂GM3对肌质网Ca^2＋—ATP酶活力的调节

研究了神经节苷脂ＧＭ３参入肌质网膜后Ｃａ＾２＋－ＡＴＰ酶活力的变化。结果表明：ＧＭ３参入肌质网膜后,对肌质网Ｃａ＾２＋－ＡＴＰ酶活性（ＡＴＰ水解活力与转运活力）有明显的激活作用。当参入的ＧＭ３浓度为８μｍｏｌ／Ｌ、参入时间为１２０ｍｉｎ、温度为３０℃时,对Ｃａ＾２＋－ＡＴＰ酶的激活作用最大。     

鸭肫平滑肌肌球蛋白的提纯及其ATP酶性质的研究

从鸭肫肌肉中分离纯化了平滑肌肌球蛋白,并对平滑肌肌球蛋白分子的亚单位组成和平滑肌肌球蛋白的ＡＴＰ酶性质进行了分析研究。鸭肫平滑肌肌蛋白的Ｃａ＾２＋－ＡＴＰ酶活力与溶液的离子强度有关。在低于０．２０ｍｏｌ／Ｌ的ＫＣＬ浓度时,酶活力很低;大于０．３０ｍｏｌ／Ｌ的ＫＣＬ浓度时,酶活力较高,Ｃａ＾２＋－ＡＴＰ酶有两个最适ｐＨ值。Ｋ＾＋／ＥＤＴＡ－ＡＴＰ酶活力随ＫＣＬ浓度升高而增加。肌动蛋白激活的磷酸化肌球     

H~＋－ATPase单位点水解过程中Fo构象的变化

利用Ｈ＋－ＡＴＰ酶复合体（也称ＡＴＰ合成酶）中的Ｆｏ的色氨酸荧光,观察了复合体中Ｆ１结合ＡＴＰ或ＡＤＰ（酶蛋白与底物分子比为１：１）时,Ｆｏ的荧光猝灭常数的变化（用竹红菌乙作为膜区蛋白荧光的猝灭剂）结果表明Ｆ１结合ＡＴＰ或ＡＤＰ时Ｆｏ可得到不同的猝灭常数（Ｋｓｖ）,也就是Ｆｏ会产生不同的构象变化。加入二价金属离子起动ＡＴＰ水解反应结束后：ＡＴＰ＋Ｈ２Ｏ→ＡＤＰ＋Ｐｉ,这时可以在Ｆｏ观察到与ＡＤＰ加Ｍｇ２＋时相同猝灭常数Ｋｓｖ;用荧光强度随时间进程变化的实验可观察到Ｆ１水解过程中导致Ｆｏ构象变化的动力学过程。这些结果说明了Ｈ＋－ＡＴＰ酶复合体ＡＴＰ合成的过程中Ｆ１与Ｆｏ之间存在着构象之间的通信与传递。     

菠菜叶片中两种酶型的磷酸果糖激酶性质的比较

菠菜叶片提取液经ＰＥＧ－６０００沉淀、ＤＥ－５２离子交换柱层析及分子筛ＳｅｐｈｅｃｔｙｌＳ－３００凝胶过滤得到两种分子量不同的依赖ＡＴＰ的磷酸果糖激酶（ＰＦＫ）。一为大分子酸型,分子量大于２０００ｋＤ,其活力可被Ｐｉ、３－ＰＧＡ、柠檬酸激活,被ＰＥＰ强烈抑制,Ｐｉ能减缓此抑制作用,Ｍｇ２＋为必需金属离子,但其浓度高于０．５ｍｍｏｌ／Ｌ时酶活力降低;一为小分子酸型,分子量为３００ｋＤ,其活性受Ｐｉ、３－ＰＧＡ、柠檬酸和ＰＥＰ抑制,Ｍｇ２＋亦为必需金属离子,Ｈｉｌｌ系数为０．６７,表现负协同效应。实验证明小分子酸型可能存在叶绿体中,大分子酸型属于胞质酶。     

跨膜Ca^2＋梯度对肌质网Ca^2＋—ATP酶调节的特异性

我们曾报道跨膜Ｃａ＾２＋梯度可通过膜脂影响肌质网Ｃａ＾２＋－ＡＴＰ酶的构象和活性。本文就跨膜Ｃａ＾２＋－ＡＴＰ酶的构象和活性。本文就跨膜Ｃａ＾２＋梯度对肌质网Ｃａ＾２＋－ＡＴＰ酶的调节是否具有特异性作进一步研究。结果表明这种特异性表现在两方面：一是跨膜Ｃａ＾２＋梯度对肌质网Ｃａ＾２＋－ＡＴＰ酶功能的调节不能归结于跨膜Ｃａ＾２＋深度梯度所导致的膜电位的作用,离子载体ＦＣＣＰ可消除跨膜电位但并不影响肌     

神经节苷脂GM_3对肌质网Ca~（2＋）－ATP酶活力的调节

研究了神经节苷脂ＧＭ_３参入肌质网膜后Ｃａ~（２＋）－ＡＴＰ酶活力的变化,结果表明：ＧＭ_３参入肌质网膜后,对肌质网Ｃａ~（２＋）ＡＴＰ酶活性（ＡＴＰ水解活力与转运活力）有明显的激活作用．当参入的ＧＭ_３浓度为８μｍｏｌ／Ｌ、参入时间为１２０ｍｉｎ、温度为３０℃时,对Ｃａ~（２＋）－ＡＴＰ酶的激活作用最大．     

铝和铝＋钙对小麦幼苗根尖质膜,液泡膜微囊ATP酶和膜流动性？…

研究了铝和铝＋＿钙对小麦功苗根尖质膜、液泡膜微囊Ｈ＾＋－ＡＴＰ酶、Ｃａ＾２＋－ＡＴＰ酶、Ｍｇ＾２＋－ＡＴＰ酶活性及共动力学参数和膜流动性的影响。在质膜和液泡膜微囊制剂中加入１．０ｍｍｏｌ／Ｌ的ＡＩ＾３＋（ＡＩＣＩ３）时,Ｈ＾２＋－ＡＴＰ囊制剂中加入１．０ｍｍｏｌ／Ｌ的ＡＩ＾３＋（ＡＩＣＩ３）时,Ｈ＾＋－ＡＴＰ酶、Ｃａ＾２＋－ＡＴＰ酶、Ｍｇ＾２＋－ＡＴＰ酶活笥和酶促反应的Ｖｍａｘ及膜流动性下降,而酶     

Mg~（2＋）对线粒体H~＋－ATP酶的阿霉素敏感性的拮抗效应──H~＋－AT

用生物膜的拆离与重建技术,研究了Ｍｇ２＋对阿霉素（Ａｄｒｉａｍｙｃｉｎ,ＡＤＭ）抑制猪心线粒体Ｈ＋－ＡＴＰ酶及其重建脂酶体（Ｌ·Ｈ＋－ＡＴＰ酶）活性的影响。用胆酸盐透析方法将Ｈ＋－ＡＴＰ酶在大豆磷脂脂质体上重建。实验结果表明,重建Ｈ＋－ＡＴＰ酶的ＡＤＭ的敏感性较仅纯化而未重建者明显增加,这提示ＡＤＭ的抑制作用依赖于磷脂。但是,在有Ｍｇ２＋（１ｍｍｏｌ／Ｌ）条件下重建的Ｈ＋－ＡＴＰ酶对ＡＤＭ的敏感性较无Ｍｇ２＋者却又显著降低,这提示Ｍｇ２＋对ＡＤＭ抑制线粒体Ｈ＋－ＡＴＰ酶的作用具有拮抗效应。Ｍｇ２＋的这种拮抗效应是与其在透析重建Ｈ＋－ＡＴＰ酶过程中诱导脂酶体的磷脂的物理状态的改变相关的。所得实验结果对于阐明ＡＤＭ抑制线粒体Ｈ＋－ＡＴＰ酶的作用机理与磷脂的相关性提供了较直接的实验证据。     

甘油醛-3-磷酸脱氢酶与辅酶类似物ATP及底物磷酸结合特性的晶体学研究

气相扩散共晶生长法培养出Ｐ．ｖｅｒｓｉｃｏｌｏｒ龙虾肌ＡＴＰ－Ｄ－甘油醛－３－磷酸脱氢酶（ＡＴＰ－ＧＡＰＤＨ）的晶体。用同步辐射Ｘ光源－磷光储屏－Ｗｅｉｓｓｅｎｂｅｒｇ照相机系统收集了一套２．０分辨率的衍射数据。用同晶差值傅立叶法解析了其结构。精化后的结构模型最终Ｒ因子为０．１９７,与标准键长、键角的均方根偏差为０．０１６°和３．２０°。ＰｖＡＴＰ－ＧＡＰＤＨ结构总体上和Ｐｖａｐｏ－ＧＡＰＤＨ相似。ＡＴＰ分子的占有率较低,并表现出一定程度的无序性,提示ＡＴＰ与酶蛋白结合的稳定性较低,表明ＮＡＤ＋的尼克酰胺核苷部分与蛋白质分子的作用在辅酶与蛋白质的稳定结合中起关键作用。ＡＴＰ－ＧＡＰＤＨ中每个亚基只有一个磷酸结合位点（Ｐｉ）。认为无机磷酸结合位点Ｐｉ的形成不依赖于ＮＡＤ＋,而底物磷酸结合位点ＰＳ的形成则依赖于ＮＡＤ＋的存在。     

玉米叶绿体atpB基因表达产物的特性及其抗体对CF_1功能的影响

利用大肠杆菌获得玉米叶绿体ａｔｐＢ融合基因及非融合基因的高效表达。从大肠杆菌中部分分离纯化得到的这些ａｔｐＢ基因表达产物都表现出微弱的水解ＡＴＰ的活力。由其中一种融合蛋白β_１制备得到的抗血清对菠菜叶绿休偶联因子的光合磷酸化功能影响不明显,对游离ＣＦ_１的Ｃａ~（２＋）－ＡＴＰ酶活力也无明显影响,但却能明显地促进它的Ｍｇ~（２＋－）ＡＴＰ酶活力。     

颈髓损伤后线粒体系列酶活性变化与线粒体功能的关系

为了探讨颈髓损伤后颈髓线粒体系列酶活性变化与线粒体功能的关系,采用Ａｌｅｎ法造成猫颈髓损伤,观察颈髓损伤后线粒体Ｃａ２＋,Ｍｇ２＋－ＡＴＰ酶、Ｎａ＋,Ｋ＋－ＡＴＰ酶、超氧化物歧化酶（ＳＯＤ）活性及线粒体呼吸功能的变化。结果显示：颈髓损伤后２ｈ至７２ｈ,Ｃａ２＋,Ｍｇ２＋－ＡＴＰ酶、Ｎａ＋,Ｋ＋－ＡＴＰ酶活性、ＳＯＤ活性明显降低,而线粒体呼吸控制率（ＲＣＲ）、磷氧比值（Ｐ／Ｏ）、氧化磷酸化效率（ＯＰＲ）也明显下降。表明颈髓损伤后Ｃａ２＋,Ｍｇ２＋－ＡＴＰ酶、Ｎａ＋,Ｋ＋－ＡＴＰ酶、ＳＯＤ活性与线粒体功能密切相关,提示颈髓线粒体的病理生理改变在颈髓损伤后继发性损害过程中起重要作用。     

H~＋－ATPase单位点水解过程中Fo构象的变化

利用Ｈ＾＋－ＡＴＰ酶复合中的Ｆｏ的色氨酸荧光,观察了复合体中Ｆ１结合ＡＴＰ或ＡＤＰ时,Ｆｏ的荧光猝灭常数的变化结果表明Ｆ１结合ＡＴＰ或ＡＤＰ时Ｆｏ可得到不同的猝来常数,也就是Ｆｏ会产生不同的构象变化。这些结果说明了Ｈ＾＋ＡＴＰ酶合ＡＴＰ合成的过程中Ｆ１与Ｆｏ之间存在着构象之间的通信与传递。     

Mg~（2＋）对线粒体H~＋－ATP酶的阿霉素敏感性的拮抗效应──H~＋－AT

用生物膜的拆离与重建技术,研究了Ｍｇ２＋对阿霉素（Ａｄｒｉａｍｙｃｉｎ,ＡＤＭ）抑制猪心线粒体Ｈ＋－ＡＴＰ酶及其重建脂酶体（Ｌ·Ｈ＋－ＡＴＰ酶）活性的影响。用胆酸盐透析方法将Ｈ＋－ＡＴＰ酶在大豆磷脂脂质体上重建。实验结果表明,重建Ｈ＋－ＡＴＰ酶的ＡＤＭ的敏感性较仅纯化而未重建者明显增加,这提示ＡＤＭ的抑制作用依赖于磷脂。但是,在有Ｍｇ２＋（１ｍｍｏｌ／Ｌ）条件下重建的Ｈ＋－ＡＴＰ酶对ＡＤＭ的敏感性较无Ｍｇ２＋者却又显著降低,这提示Ｍｇ２＋对ＡＤＭ抑制线粒体Ｈ＋－ＡＴＰ酶的作用具有拮抗效应。Ｍｇ２＋的这种拮抗效应是与其在透析重建Ｈ＋－ＡＴＰ酶过程中诱导脂酶体的磷脂的物理状态的改变相关的。所得实验结果对于阐明ＡＤＭ抑制线粒体Ｈ＋－ＡＴＰ酶的作用机理与磷脂的相关性提供了较直接的实验证据。     

低温,高pH胁迫对水稻幼苗根系质膜,液泡膜ATP酶活性的影响

以耐冷性不同的两个水稻品种为材料,比较研究了幼苗根系质膜、液泡膜ＡＴＰ酶对低温（８℃）及高ｐＨ（８．０）胁迫的反应。结果表明：水稻根细胞质膜和液泡膜上均存在Ｃａ＾２＋－ＡＴＰ酶,但活性远低于Ｈ＾＋－ＡＴＰ酶。耐冷品种武育粳３号经低温（８℃）处理２ｄ,根系质膜和液泡膜Ｈ＾２＋－ＡＴＰ酶、Ｃａ＾２＋－ＡＴＰ酶海性均明显升高,至冷处理１２ｄ,Ｈ＾＋－ＡＴＰ酶、Ｃａ＾２＋－ＡＴＰ酶活性有所下降,但仍与对照     

牛脑V型质子转运ATP酶复合体依赖于温度的活性变化

在ＫＣｌ介质中牛脑Ｖ－型质子转运ＡＴＰ酶复合体活力温度的Ａｒｒｈｅｎｉｕｓ图在３３℃附近呈现明显的折点,同样做其Ｎ－［１－芘］马来酰亚胺（Ｎ－［１－Ｐ］Ｍ）的荧光－温度的Ａｒｒｈｅｎｉｕｓ图,发现其折点温度也为３３℃,当加入１００μｍｏｌ／ＬＮＥＭ（Ｎ－ｅｔｈｙｌｍａｌｅｉｍｉｄｅ）,ＡＴＰ酶复合体活力部分被抑制后的Ａｒｒｈｅｎｉｕｓ图折点下降为２７℃,加入０．７５－０．８５ｍｏｌ／Ｌ尿素则活力的Ａｒｒｈｅｎｉｕｓ图的折点变为３０℃。加入６％（Ｖ／Ｖ）的乙醇后,活力的Ａｒｒｈｅｎｉｕｓ图的折点上升为３８℃。加入ＮＥＭ,尿素和乙醇的内源荧光和Ｎ－［１－Ｐ］Ｍ标记的荧光测定,表明它们确实引起了牛脑Ｖ－型质子转运复合体构象的改变,这表明引起构象变化配基的加入,可改变牛脑Ｖ－型质子转运ＡＴＰ酶复合体的Ａｒｒｈｅｎｉｕｓ图折点温度,也说明牛脑Ｖ－型质子转运ＡＴＰ酶复合体Ａｒｒｈｅｎｉｕｓ图折点与酶复合体的构象直接相关。