鸡肝二氢叶酸还原酶在盐酸胍溶液中构象的序变与激活

用蛋白质内源荧光、疏水荧光探针TNS及蛋白酶K限制性酶解等方法研究了二氢叶酸还原酶在盐酸胍变性过程中的构象变化及动力学,并与活力变化进行了比较.TNS可以监测到与激活同步的构象变化;盐酸胍浓度大于0.75mol/L时,二氢叶酸还原酶被蛋白酶K水解速度增大;当盐酸胍浓度大于1.2mol/L时,才能监测到酶分子整体构象的变化.以上结果表明二氢叶酸还原酶在盐酸胍溶液中的变性并不符合标准的二态模型,而是先经历构象逐步松散的序变过程,然后发生协同的构象伸展.二氢叶酸还原酶在低浓度盐酸胍溶液中的激活是由于酶活性部位构象的微小变化引起的.酶活性部位构象的变化虽然降低了酶与废物的结合能力,但加快了酶促反应限速步骤,即底物解离速度而使酶活力升高.     

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.     

新载体pET-DB对带有His-tag的仓鼠二氢叶酸还原酶的高效表达与纯化

报道了带有His-tag的仓鼠二氢叶酸还原酶基因的克隆和在DB序列增强下T7启动子调控该基因在大肠杆菌中的可溶性高效表达,SDS-PAGE分析表明,带有His-tag的仓鼠二氢叶酸还原酶的含量可占大肠杆菌细胞总蛋白质含量的46%.该酶的纯化可用常规的金属络合树脂一步纯化至SDS-PAGE一条带,经凝血酶切去His-tag的仓鼠二氢叶酸还原酶与用等电聚焦法获得的无His-tag的酶有相同的酶活性.     

新型甲氧苄啶耐药二氢叶酸还原酶DfrB7的生化分析与宿主菌耐药机制研究

【目的】分析新型甲氧苄啶获得性耐药蛋白DfrB7的生化性质,探究其与B家族代表性的二氢叶酸还原酶(DHFR)对甲氧苄啶获得性耐药的生化基础。【方法】构建系统进化树分析B家族DHFRs与新型DfrB7的进化关系。将dfr基因分别构建到pACYC184和pET15b(+)载体并转化到相应大肠杆菌中。使用微量肉汤稀释法确定克隆菌株对甲氧苄啶的耐药性。测定DHFRs使用NADPH作为质子供体催化二氢叶酸还原的酶活反应参数。通过等温滴定量热法测定甲氧苄啶的解离常数。【结果】克隆到大肠杆菌中的新型dfrB7基因表现出对甲氧苄啶的高耐药表型。系统进化树确定了dfrB7编码B家族的DHFRs。检测并比较DfrB7和代表性DHFRs的酶活性质、抑制剂的亲和力,与染色体上DHFR相比,DfrB7与DfrB1均表现出显著降低的催化活性,通过生化实验证实B家族二氢叶酸还原酶对甲氧苄啶结合力极差。【结论】新型dfrB7基因编码的DfrB7具有B家族二氢叶酸还原酶的普遍特征。B家族二氢叶酸还原酶赋予宿主菌对甲氧苄啶的获得性耐药与该酶对甲氧苄啶的低亲和力有关。     

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。     

溶剂极性及盐酸胍对碳酸酐酶构象的影响

以紫外荧光光谱为检测手段,比较研究了溶剂极性及盐酸胍对碳酸酐酶构象的影响,结果表明,当盐酸胍浓度小于１ｍｏｌ／Ｌ时酶呈天然构象,１．５ｍｏｌ／Ｌ－２．０ｍｏｌ／Ｌ的盐酸胍导致该酶呈伸展构象;而乙醇不以导致该酶产生稳定的中间态构象,１ｍｏｌ／Ｌ和３ｍｏｌ／Ｌ的甲醇以及３ｍｏｌ／Ｌ的乙醇对盐酸胍致碳酸酐酶中间态的影响不大,甲醇略使致中间态的盐酸胍浓度下降,乙醇略使之上升。     

盐酸胍对大麦类囊体膜能量分配和电子传递的影响

本文以大麦叶片为实验材料,研究了盐酸胍修饰对类囊体膜能量分配及电子传递的影响。结果表明：盐酸胍处理类囊体膜,室温下Ｆ６８５荧光强度,随着盐酸胍浓度的增加而逐渐下降。盐酸胍处理导致类囊体膜在低温（７７Ｋ）下Ｆ６８５／Ｆ７８６比值下降,并随着盐酸胍浓度的增加而加剧。盐酸胍处理抑制类囊体膜以Ｈ２Ｏ为电子供体的ＤＣＩＰ光还原速度和Ｃｈｌａ诱导荧光产率,这种抑制作用可分别为加入ＰＳＩＩ的人工电子供体ＤＰＣ和     

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。     

盐酸胍浓度对变性溶菌酶复性的影响

研究了复性液中盐酸胍浓度对变性溶菌酶复性的影响。变性酶的复性收率与复性液中盐酸胍度浓度紧密相关,获得高复性收率所需的盐酸胍浓度随酶浓度提高而增大。当酶浓度较低时（0．06－0．21g/L）,0．7mol/L的盐酸胍即可溶菌酶完全复性;当酶浓度较高时（0．6－1．05g/L）,提高盐酸胍浓度至1．0－1．5mol/L才可使复性收率达到95％以上。另外,酶的复性速率随盐酸胍浓度增大而下降。因此,根据酶浓度选择最佳盐酸胍浓度是提高蛋白质复性收率的关键。     

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     

二氢叶酸还原酶天然状态可能存在两种构象

鸡肝二氢叶酸还原酶（ＤＨＦＲ）平衡态的去折叠曲线符合二态模型,但在４．０ｍｏｌ／Ｌ脲中的去折叠动力学为两相。该酶的ＡｒｒｅｈｉｕｓＰｌｏｔ有一个拐点,但在低浓度变性剂存在下,拐点消失。用二氢叶酸还原酶的天然状态存在两种构象可以很好地解释上述现象。二氢叶酸还原酶去折叠过程中没有稳定存在的中间体,动力学过程中的两相可能是两种天然构象态的去折叠速度常数不同造成的。ＡｒｒｅｈｉｕｓＰｌｏｔ的拐点是由于在不同的温度条件下,两种天然构象的含量不同造成的,低浓度变性剂对两种构象的影响不同,使拐点消失。ＫＣｌ可以改变两种构象的平衡     

人脑醛糖还原酶的纯化和一些基本性质

使用DEAE纤维素柱层析、PBE-94层析聚焦、NADP~+-Sepharose 4B亲合层析及SephadexG-100凝胶过滤分离纯化了人脑醛糖还原酶。在DEAE层析中,用咪唑-HCI缓冲液替代了磷酸缓冲液,改善了分离效果。在聚丙烯酰胺及SDS聚丙烯酰胺凝胶电泳中,纯化的人脑醛糖还原酶均呈一条区带。它的pI为5.6,最适pH为6.5,分子量为36,000,底物特异性和氨基酸组成与其它哺乳动物的醛糖还原酶有相似性。开链式醛糖是醛糖还原酶的真正底物,它在开链式和半缩醛的平衡体系中占比例极小,因而推知醛糖还原酶对此底物有很高的K_(cat)和K_(cat)/K_m值,能有效地将它们还原成相应的醇。     

INHIBITION OF DIHYDROFOLATE REDUCTASE BY PALMITOYL-CoA AND THE REVERSAL OF THE INHIBITION BY SPERMINE AND SPERMIDINE IN THE EGGS OF THE SEA URCHIN,HEMICENTROTUS PULCHERRIMUS*

Dihydrofolate reductase activity in fertilized eggs of the sea urchin, Hemicentrotus pulcherrimus, was almost the same as in unfertilized eggs. Aminopterin inhibited the enzyme competitively with dihydrofolate (FH₂). The apparent K_m value for FH₂ in the dihydrofolate reductase reaction was about 0.1 μM in the crude homogenate of both unfertilized and fertilized eggs. Dihydrofolate reductase in the eggs was also inhibited by palmitoyl-CoA. The inhibition was canceled by polyamines, especially by spermine, but putrescine failed to prevent the enzyme from the inhibition. The change in long-chain acyl-CoA and polyamine concentrations during fertilization are discussed as possible regulatory factors of the enzyme.     

高等植物叶片中的硝酸还原酶活性稳定因子

从小麦、油菜、浮萍、番茄、烟草的叶片中分离得到NR-SF。不同植物材料中NR及NR-SF能起交叉反应;不同NR-SF影响NR酶动力学性质相同;不同NR-SF的凝胶电泳谱带显示蛋白和糖蛋白性质。NR-SF广泛存在于植物细胞中。     

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。     

棒状杆菌2,5-二酮基-D-葡萄糖酸还原酶Ⅰ基因在大肠杆菌中的克隆与表达

从棒状杆菌(Corynebacterium sp.SCB3058)初步纯化得到两个2,5-二酮基-D-葡萄糖酸(2,5 DKG)还原酶,在此基础上利用PCR技术,以基因组DNA为模板,扩增得到含有2,5-DKG还原酶Ⅰ基因的片段,定向连接到PGEM3Zf(+)并转化大肠杆菌DH5α,筛选得到阳性克隆pGEM813.序列分析表明,片段全长1107bp,含有一个834bp的开放阅读框架,编码产生由278个氨基酸组成的分子量为34kD的蛋白.将目的基因的调控序列进行缺失突变后,克隆到原核表达载体pBL上获得表达质粒pBL4.通过温度诱导,经SDS-PAGE分析有明显的表达条带,约占菌体总蛋白的20%,并且表达的蛋白具有较高的酶活力.构建的优良基因工程菌为最终实现从葡萄糖一步发酵产生维生素C前体2-酮基-L-古龙酸打下了基础.