超氧化物歧化酶全酶和脱辅基酶胍变性时失活与去折叠的比较研究

利用紫外差吸收光谱和荧光发射光谱等监测手段研究天然铜锌ＳＯＤ（ｈｏｌｏ－ＳＯＤ）和脱铜锌ＳＯＤ（ａｐｏ－ＳＯＤ）在不同浓度胍溶液中的去折叠及活力变化．结果表明ｈｏｌｏ－ＳＯＤ和ａｐｏ－ＳＯＤ分别在４．０和２．０ｍｏｌ／Ｌ胍溶液中去折叠,而分别在２．０和０．５ｍｏｌ／Ｌ胍溶液中其构象尚未发生明显改变时活性几乎完全丧失．提示金属离子对维持酶的整体及活性部位构象具有重要作用,脱去金属离子的酶分子的构象特别是活性部位的构象更易受到变性剂的破坏．     

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。     

氨基酰化酶在LDS溶液中的失活与去折叠的比较研究

氨基酰化酶在阴离子去污剂十二烷基硫酸溶液中的失活与去折叠的研究结果表明,在低浓度的ＬＤＳ溶液中变性时,以荧光和紫外差吸收方法监测的酶分子构象尚未发生明显变化,而酶的活力已经大部分或几乎全部丧失。当ＬＤＳ浓度达１．６ｍｍｏｌ／Ｌ时,此时酶分子的构象变化才达到最大程度。在实验使用的ＬＤＳ的浓度范围内,用远紫外ＣＤ光谱监测的二级结构没有发生明显的变化。     

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。     

氨基酰化酶在LDS溶液中的失活与去折叠的比较研究

氨基酰化酶在阴离子去圬剂十二烷基硫酸锂（ＬＤＳ）溶液中的失活与去折叠的研究结果表明,在低浓度的ＬＤＳ溶液（０．６ｍｍｏｌ／Ｌ）中变性时,以荧光和紫外差吸收方法监测的酶分子构象尚未发生明显变化。而酶的活力已经大部分或几乎全部丧失。当ＬＤＳ浓度达１．６ｍｍｏｌ／Ｌ时,此时酶分子的构象变化才达到最大程度,在实验使用的ＬＤＳ的浓度范围内,用远紫外ＣＤ光谱监测的二级结构没有发生明显的变化。从上述研究结果,可以认为含锌氨基酰化酶的活性部位也具有相对的柔性。     

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。     

铜锌超氧化物歧化酶的盐酸胍变性

采用发生在Ｆｅ（ｃｎ）＾４－６离子与铜锌超氧化物歧化酶活性部位的Ｃｕ＾２＋离子间的电荷传递反应敏感地检测到了胍变性引起的酶活性部位的微弱构象变化。胍变性样品的活力变化经离子强度修正而测得,紫外吸收,ＣＤ,内源荧光,和ＥＳＲ分析分别从不同角度反映了酶分子整体构象的变化情况。     

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     

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.     

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     

盐酸胍诱导的α淀粉酶去折叠与再折叠

利用蛋白质内源荧光和酶活性两种信号以及荧光偏振,HPLC和停流等方法研究了盐酸胍诱导的α淀粉酶去折叠与重折叠的平衡转变和动力学。实验结果表明α淀粉酶去折叠与重折叠是两个不同的过程;变性与复性过程中可能伴有聚集体生成;去折叠与重折叠均为双相过程,重折叠大约始于2秒之后。     

天冬氨酸酶在盐酸胍变性时的酶活性与构象变化

 本文应用荧光光谱法和CD光谱法测定了天冬氨酸酶在不同浓度盐酸胍中变性时的构象与活力变化,并测定了天冬氨酸酶在不同浓度盐酸胍中变性时的巯基暴露速度。发现一部分色氨酸残基位于分子疏水核内部,另一部分位于分子表面;至少一部分酪氨酸残基与其相邻近基团形成氢键。该酶的大部分巯基位于分子内部结构比较稳定的区域而不在分子表面。低浓度盐酸胍作用下,构象发生明显变化,而活力维持原水平;盐酸胍达到一定浓度后,活力才发生骤然下降。CD谱表明,α-螺旋构象维持整个分子构象,因而对于维持活性中心构象是重要的。     

人肌肌酸激酶在SDS溶液中失活与构象变化的比较研究

应用紫外差吸收光谱、荧光发射光谱、ＣＤ先谱等监测手段,研究了ＳＤＳ溶液滴定人肌肌酸激酶时的构象与活力变化的关系。结果表明酶的活力丧失先于以紫外差吸收先谱、荧先发射谱和巯基暴露数目所监测到的构象变化。ＳＤＳ滴定时引起的酶的荧光发射光谱的变化在低滴定度阶段随着ＳＤＳ滴定量的增加,荧光强度下降,发射峰位红移,当ＳＤＳ浓度达到２．１ｍｍｏｌ／Ｌ时,荧光强度增大,继续增加ＳＤＳ滴定量,荧光强度又降低,发射峰位红移直至终态。紫外差吸收光谱随着ＳＤＳ溶液的加入,２８１ｎｍ．２８７ｎｍ和２９２ｎｍ的负差吸收峰增大。ＣＤ光谱结果表明在本实验所用的ＳＤＳ浓度范围内,ＳＤＳ对人肌肌酸激酶的二级结构几乎没有影响。上述结果支持了酶的活性部位构象柔性的观点。     

无花果蛋白酶在胍溶液中的分子折叠与活力变化研究

本文研究无花果蛋白酶（ＥＣ．３．４．４．１２）在不同浓度盐酸胍溶液中分子构象与活力变化关系。酶的内源荧光光谱,圆二色光谱与酶活力的变化表明：荧光光谱呈现二个明显的变化区域,低浓度胍（低于２ｍｏｌ／Ｌ）中,荧光发射峰基本不变,但荧光强度随胍浓度上升,随胍浓度断续增大（高于２ｍｏｌ／Ｌ）,酶的最大发射波长明显红移。当胍浓度低于１ｍｏｌ／Ｌ时,不仅不会使酶失活,反而使酶激活,当胍浓度高于１ｍｏｌ／Ｌ以上时,酶逐渐失活,使酶完全失活的胍浓度为６ｍｏｌ／Ｌ酶的圆二色光谱也随着胍浓度的改变而发生复杂的变化。将荧光变化,ＣＤ谱变化及活力改变结合起来,表明活力的激活与构象的明显变化似是同步发生的,从另一角度进一步说明酶活性部位柔性是充分表现酶活力所必需。     

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。     

3-磷酸甘油醛脱氢酶的胍变性——全位与半位修饰酶的比较

酵母3-磷酸甘油醛脱氢酶在盐酸胍溶液中内源荧光及NAD荧光衍生物的410nm特征荧光发射光谱的变化结果提示,全位及半位修饰羧甲基酶活性部位与NAD共价连接的荧光衍生物的形成,明显受到盐酸胍的干扰,并且前者比后者更为显著.全位及半位修饰光照酶的特征荧光在低胍浓度下较内源荧光降低更为显著,同时伴有最大发射峰先红移后兰移的现象.NAD荧光衍生物的特征荧光在胍溶液中减弱的动力学过程分为快相和慢相,快相一级动力学常数比慢相的大两个数量级,全位及半位修饰酶的特征荧光的减弱快慢相速度常数分别属于同一个数量级.以上结果提示:酶活性部位的构象较整个分子来说更易被变性剂扰乱,柔性强于整个分子;NAD荧光衍生物的形成需要活性部位具有正确的空间几何结构.     

人肌和兔肌肌酸激酶在低pH条件下再折叠的研究

利用蛋白质内源荧光和远紫外ＣＤ光谱研究了在低ｐＨ条件下人肌肌酸激酶和兔肌肌酸激酶的构象状态。结果表明,在低离子强度下,随着酸的加入人肌和兔肌肌酸激酶去折叠,至ｐＨ２．０附近几乎都达到充分去折叠。它们的色氨酸荧光发射峰位红移至３５０ｎｍ,这表明了内埋的色氨酸残基已经完全暴露到极性溶剂之中,它们的远紫外ＣＤ光谱表明二级结构也遭破坏,但是仍保留有相当部分的二级结构。而且在高离子强度低ｐＨ条件下由Ｇｏｔｏ等人首先发现的中间体构象状态（融球结构状态）在我们的实验中也被观察到了。它具有与天然酶类似的二级结构。色氨酸荧光发射光谱表明与天然酶类似,它的最大发射峰位也为３３５ｎｍ表明了蛋白质已经完全折叠,然而其荧光强度远低于天然酶,表明这种结构状态具有较大运动性而导致荧光的动态淬灭。上述结果支持了Ｇｏｔｏ等人的发现,说明了融球中间体结构可能是蛋白质折叠过程需经历的一个中间态。     

淀粉蔗糖酶AcAS的工作机理与去折叠性质研究

淀粉蔗糖酶(amylosucrase, AS)是一种葡萄糖基转移酶(E.C. 2.4.1.4),隶属于糖苷水解酶13家族．当体系中存在葡聚糖时,AS可以蔗糖为唯一底物催化合成直链葡聚糖．与AS相比,其他拥有合成直链淀粉样多糖的酶都需要利用昂贵的核苷酸激活糖来进行合成．这使得AS成为一种具有工业应用潜力的工业酶．尽管具有较大应用潜力,但是较弱的稳定性严重影响其在工业上的应用．本工作中,以NpAS和DgAS的晶体结构为模板,对氯酚节杆菌(Arthrobacter chlorophenolicus)中发现的一种新型AS(AcAS)结构进行了模建．通过对AcAS与其他AS结构进行详细的比较,推断出AcAS的工作机理．随后,利用高斯网络模型(GNM)对其功能型运动进行了分析．根据GNM的结果,发现AcAS可分为两个运动方向相异的部分．最后,利用迭代高斯网络对AcAS的去折叠性质进行了研究．这些结果对随后的淀粉蔗糖酶的工业开发有一定帮助．