膜蛋白嵌入脂质体的研究 Ⅵ.金属离子对猪心线粒体细胞色素氧化酶在脂质体重组的影响

用胆酸盐增溶和硫酸铵分级沉淀方法从猪心线粒体分离得到光谱鉴定较纯的细胞色素氧化酶。酶由8个亚基组成,在低浓度去垢剂环境中以二聚体或四聚体存在,分子量分别为270,000和540,000。通过胆酸盐透析法将细胞色素氧化酶组装到大豆磷脂制备的脂质体上,研究了重组过程中蛋白/磷脂比例,介质pH范围等条件,从而使所得脂酶体活力较高,呼吸控制率达2～3。在透析过程中Mg~(2 )的存在能明显改善重组效果,使呼吸控制率与对照相比增加100%左右。也比较了其他金属离子的影响。在相同浓度下,二价金属离子促进作用的顺序为:Ca~(2 )>Mg~(2 )>Mn~(2 )。对金属离子的作用机理进行了探讨。     

膜蛋白嵌入脂质体的研究——Ⅵ.金属离子对猪心线粒体细胞色素氧化酶在脂质体重组的影响

用胆酸盐增溶和硫酸铵分级沉淀方法从猪心线粒体分离得到光谱鉴定较纯的细胞色素氧化酶。酶由8个亚基组成,在低浓度去垢剂环境中以二聚体或四聚体存在,分子量分别为270,000和540,000。通过胆酸盐透析法将细胞色素氧化酶组装到大豆磷脂制备的脂质体上,研究了重组过程中蛋白/磷脂比例,介质pH范围等条件,从而使所得脂酶体活力较高,呼吸控制率达2～3。在透析过程中Mg~(2 )的存在能明显改善重组效果,使呼吸控制率与对照相比增加100%左右。也比较了其他金属离子的影响。在相同浓度下,二价金属离子促进作用的顺序为:Ca~(2 )>Mg~(2 )>Mn~(2 )。对金属离子的作用机理进行了探讨。     

心磷脂对细胞色素C氧化酶质子泵功能的影响

 用胆酸盐透析法将猪心线粒体细胞色素C氧化酶重组在含心磷脂和二肉豆寇磷脂酰胆碱的脂质体上,以还原态细胞色素C作为酶反应底物,记录脂酶体囊泡外介质液pH的变化,pH下降幅度可以反映细胞色素C氧化酶质子泵的功能。 心磷脂含量不同的细胞色素C氧化酶脂酶体质子泵功能不同。心磷脂含量在10％—40％(w/w)范围内,随心磷脂含量增高,该酶质子泵功能增强;当心磷艏含量超过50％时,该酶质子泵功能却随心磷脂含量的增加表现出下降的趋势。阿霉素可以与心磷脂紧密结合,抑制细胞色素C氧化酶的质子泵功能。然而,少量阿霉素却能增强含70％心磷脂的脂酶体的质子泵功能。     

心磷脂-细胞色素C体系CD谱的研究

 线粒体内膜中含有特异的心磷脂是细胞色素C氧化酶活性的必需脂。本工作测定了心磷脂脂质体对细胞色素C溶液园二色(CD)谱的影响,发现心磷脂可引起血色素铁的氧化,并使其轴向配位场强的对称性下降。提示心磷脂可能参与酶和底物之间的电子转移过程。     

二、核磁共振在膜研究中的应用(下)

3.细胞色素氧化酶细胞色素氧化酶位于线粒体内膜上,是呼吸链的最后一个成员。它催化如下反应,从而控制了电子由还原态的细胞色素C向氧化态细胞色素C的传递: 4 细胞色素C(还原态)+O_2+4H~+→ 4 细胞色素C(氧化态)+2H_2O 细胞色素氧化酶的分子量约156,000道尔顿,大小约为50A×50A×80A,形状象一颗牙齿。一般由七个亚基组成,不同来源的酶其亚基数目各不相同。最近对线粒体DNA的研究表明,其中三个最大的亚基在线粒体内部合成,而其余的亚基在细胞质内合成,然后再装配到一起。这是一个关系到膜组装机理的十     

真核细胞中的铜转运系统

近年来,铜的分子生物学研究取得了很大进展[1]。铜分子伴侣就是一类新发现的物质,它们在真核细胞铜和铁转运系统中发挥了重要作用,同时也具有内稳态因子的功能[2]。分子伴侣的名称最初是由Ｌａｓｋｅｙ等于1978年提出的。1987年,Ｅｌｌｉｓ将凡是能够促进蛋白质折叠和组装,而自身不是折叠或组装产物一部分的一类蛋白质统称为分子伴侣[3]。金属的分子伴侣是近几年的研究成果,但指的是胞质内帮助金属离子运输进入细胞并达到其最终受体(通常是一些酶,如细胞色素Ｃ氧化酶等)而自身又不参与受体组装的蛋白质,它们起到了胞内金属离子转运体(ｔｒａ…     

细胞色素c氧化酶固态薄膜电子传递特性与可擦写纳米存储器

细胞色素c氧化酶的固态薄膜仍具有电子传递活性、其分子内金属活性中心的结构特点及其氧化还原和配位循环变化、光谱特征、物理性控制电子供体或物理性电子供体、开关特性等,使得它适合于分子电子学研究和纳米分子器件的研制,如可擦写纳米存储器.     

琥珀酸脱氢酶的研究——琥珀酸脱氢酶还原细胞色素c的性质

新鲜制备之水溶性琥珀酸脱氢酶能还原细胞色素c,此还原细胞色素c 之能力与其重组琥珀酸氧化酶系的能力呈平行关系,二者均很快减弱,数小时之内即全部丧失。还原细胞色素c 之能力受金属螯合剂如邻二氮菲,硫茂甲酰基三氟丙酮及组氨酸等试剂的抑制,抗霉素A 对它则无影响。除了能还原细胞色素c 之外,其他如氮蓝四唑、2,6-二氯酚靛酚均可作为受体,并且亦很快失活。泛醌-5不能被还原,以其他受体测活力时,泛醌-5亦无激活作用。经分析,其异咯嗪、非血红素铁以及不稳定硫之比为1∶(8～10)∶10。     

琥珀酸脱氢酶的研究——琥珀酸脱氢酶还原细胞色素c的性质

新鲜制备之水溶性琥珀酸脱氢酶能还原细胞色素c,此还原细胞色素c之能力与其重组琥珀酸氧化酶系的能力呈平行关系,二者均很快减弱,数小时之内即全部丧失。还原细胞色素c之能力受金属螯合剂如邻二氮菲,硫茂甲酰基三氟丙酮及组氨酸等试剂的抑制,抗霉素A对它则无影响。除了能还原细胞色素c之外,其他如氮蓝四唑、2,6-二氯酚靛酚均可作为受体,并且亦很快失活。泛醌-5不能被还原,以其他受体测活力时,泛醌-5亦无激活作用。经分析,其异咯嗪、非血红素铁以及不稳定硫之比为1:(8～10):10。     

腐植酸胺肥料对矿毒土中水稻根部末端氧化酶活力的影响

实验采用腐植酸铵处理在矿毒土中生长的7302晚稻,应用测压法对水稻四个发育时期(移栽期、分蘖期、分蘖盛期、孕穗期)禾苗根部的末端氧化酶进行测定,发现在四个发育时期均有细胞色素氧化酶和抗坏血酸氧化酶的存在。这两种氧化酶在不同的发育时期酶的活力也不同。实验分三组、即腐胺组,碳胺组,对照组。实验结果证明以腐胺组酶的活力最强,其中细胞色素氧化酶在禾苗分蘖盛期根部酶的活力最高,孕穗期酶活力下降。抗坏血酸氧化酶的活力也比其他两组为高,但抗坏血 酸 氧化酶在四个发育时期酶活力变化不大,远不及细胞色素氧化酶变化的那样显著。但实验结果证明腐植酸胺处理生长在矿毒土中的7302晚稻两种酶的活力都比碳酸氢铵组和对照组为高,作者认为细胞色素氧化酶在分蘖盛期表现酶的活力增强,这是由于腐植酸铵肥料处理矿毒土后,使土壤得到改良,使严重缺氧矿毒土的土壤透气性得到改善。腐植酸可使铁、铝、钙、镁等金属的不溶性盐类释放,从而被腐植酸中的过多的正电荷所吸附,作为养料。同时腐植酸分子中存在着多元酚基,它参与植物体内的氧化还原过程,腐植酸的醌—酚结构既起着氧的活化剂的作用又是氢的载体,因此在矿毒土严重缺氧的情况下更为突出。另一方面腐植酸铵能促进生物氧化还原过程,增强水稻体内氧化还原状况,促进有机物质的积累与合成,促进根系生长,以达到增产的目的,因此在我国大面积的矿毒土中施用腐植酸铵是增加生产的有力措施。     

水稻根表铁膜及其形成的形态、生理及分子机理综述

介绍了水稻铁吸收的两种机理、根表铁膜组成及其对生态环境和养分吸收意义。分析了影响铁膜形成的重要因素,即根系氧化力提升背后的两大基础:通气组织形成和酶介导的活性氧增加;说明了通气组织具有促进根系泌氧和缓解磷缺乏及铁中毒的作用,并指出,在铁膜形成过程中通气组织形成是活性氧增加引起细胞程序性死亡的结果。通过讨论抗氧化酶清除活性氧的功能,认为Fenton反应可能是铁膜形成的关键反应,提出了定位在表皮及外层皮层组织细胞壁上的III型过氧化物酶很可能与铁膜形成有密切联系的猜想。随后在分子层次上探讨了铁螯合还原-氧化酶、铁转运子及过氧化物酶等对铁膜形成所起的作用,认为类机理I铁吸收途径可能是铁膜形成所需铁的主要来源。概括了铁膜形成过程及条件,最后对铁膜研究中有待解决的热点问题进行了探讨。     

氧化亚铁硫杆菌亚铁氧化系统的研究进展

氧化亚铁硫杆菌(Acidithiobacillus ferrooxidans)为无机化能自养菌,革兰氏阴性,能在极端酸性环境中生长.由于在生物冶金中的应用及特殊的生理学效应,该菌受到研究者的广泛关注.A.ferrooxidans能氧化亚铁、元素硫及还原态硫化物获得电子,并通过一系列电子载体将电子传递给氧生成水,同时释放能量供生命活动需要.目前对A.ferrooxidans电子传递系统的研究主要集中于亚铁氧化电子传递系统,已发现多种与亚铁氧化电子传递相关电子载体和操纵子,如电子载体铜蓝蛋白(Rustocyanin,Rus)、细胞色素C(Cytochrome C,Cyc)、细胞色素C氧化酶(Cytochrome Coxidase,Cox)、亚铁氧化酶(Iro)、细胞色素bc1复合物(cytochrome bc1 complex,bc1)等,以及rus操纵子和pet操纵子.综述了近年来有关A.ferrooxidans 亚铁氧化电子传递链相关蛋白载体,rus和pet操纵子结构与功能及表达调控等方面的研究进展.     

中国对虾（Penaeus chinensis）酚氧化酶的分离纯化及其部分生物化学性质

以中国对虾 (Penaeuschinensis)的血淋巴为材料 ,利用凝胶过滤和离子交换等方法 ,对酚氧化酶 (phe noloxidase ,E .C .1 .1 0 .3.1 )进行了分离纯化和生物化学性质研究。实验发现 ,酚氧化酶原 (prophenoloxidase)的分子量为 87.5kD左右 ,在实验操作过程中极易发生降解或自身降解 ,变成有活性的大小约 77kD的酚氧化酶 ,1 0g/LSDS可使该酶原全部被激活而成为有活性的酚氧化酶。以L 二羟苯丙氨酸 (L DOPA)为特异性底物对酚氧化酶活性进行研究发现 ,其最适pH值为 6 .0左右 ,最适温度为 4 0℃ ,Km 值约为 1 .99mmol/L。利用多种氧化酶抑制剂对酚氧化酶纯化样品的酶活性进行研究 ,发现抗坏血酸 (ascorbicacid)、半胱氨酸 (cysteine)和二硫苏糖醇(dithiothreitol)对酚氧化酶活性具有很强的抑制作用 ,硫脲 (thiourea)对酚氧化酶活性也具有较强的抑制作用 ,而酚氧化酶对苯甲酸 (benzoicacid)、柠檬酸 (citricacid)和亚硫酸钠 (sodiumsulfite)不敏感 ,而且该酶对酪氨酸等单酚还具有高特异性的酚氧化酶活性 ,表明它可能是一种酪氨酸酶型的酚氧化酶 ;此外 ,该酶对EDTA和金属离子非常敏感 ,其活性能被Cu2 强烈抑制 ,被Mg2 强烈激活 ,表明该酶很可能是一种金属酶 (metalloenzyme)     

细胞色素P450BM3催化正十六烷动力学计算

细胞色素P450 BM3作为烷烃羟基化酶,能催化正链烷烃,已被广发研究和应用.利用动力学模拟软件对BM3酶与烷烃底物复合物进行构象、酶的活性位点以及结合能的预测,并通过模拟水以及离子环境下对复合物的影响,从能量及构象位移的角度阐述BM3酶与底物结合的机理,从而用分子动力学观点来解释细胞色素P450催化烷烃机理.用Auto dock等软件将BM3与十六烷对接,发现底物C16与铁原子间距为7.57 ?,并发现与底物结合的活性位点关键残基:ALA 330,ALA 74,SER 72,GLN 73,ALA328,LEU 188,LEU 437.经Gromacs动力学模拟步长为1 ns,温度在298 K,压力为常压1.0,复合物结合稳定.     

灵芝孢子和L-NNA对脊髓损伤后背核线粒体细胞色素氧化酶活性的影响

目的探讨灵芝孢子和一氧化氮合酶 (NOS)抑制剂L-NNA联合应用对大鼠脊髓半横断后受损伤的背核线粒体细胞色素氧化酶活性的影响.方法将20只SD成年雌性大鼠(200-250g)行右侧T11脊髓半横断30d后,对受损伤脊髓做细胞色素氧化酶酶组化染色;用图像分析方法检测L1脊髓段背核线粒体细胞色素氧化酶活性的变化,用酶组化电镜技术观察L1脊髓段背核细胞色素氧化酶活性的分布位置.结果与对照组相比,L-NNA组和灵芝孢子组L1脊髓损伤侧背核线粒体细胞色素氧化酶活性有所提高,灵芝孢子 L-NNA组损伤侧背核线粒体细胞色素氧化酶活性最大.各组L1脊髓背核细胞色素氧化酶活性均出现在线粒体内,具有细胞色素氧化酶活性的线粒体存在所有神经元胞体及其树突和轴突内,也存在于神经胶质细胞胞体及其突起内.结论灵芝孢子和L-NNA均可提高大鼠脊髓半横断后受损伤的脊髓背核线粒体细胞色素氧化酶的活性,两者联合应用更能提高受损伤的背核线粒体细胞色素氧化酶的活性.     

Mo-s结构在含钼酶中的作用——含钼酶模型研究

微量元素钼,在许多氧化还原酶的活性中,起很重要的作用。目前已知有固氮酶、NADH脱氢酶、硝酸还原酶、亚硫酸氧化酶、醛氧化酶、黄嘌呤脱氢酶、黄嘌呤氧化酶等七种含钼酶,它们的共同特点是分子量大,底物专一性差,转换率低。除了酶蛋白以外,还含有其它辅基成分,每分子含1—2个钼原子,金属铁或细胞色素b和黄素。 Schrauzer的钼一半胱氨酸络合物(图1),能够模拟固氮酶的许多功能,我们曾利用它作为固氮酶模型,探讨固氮酶反应中ATP和Fe-S原子簇的作用,初步认为Mo-SH结构参与固氮酶的活性中心,Fe-S原子簇与电子     

氧化铁鞘细菌铁氧化酶最适产酶条件及其酶学特性的研究

对氧化铁鞘细菌FC990 1菌株的铁氧化酶最适产酶条件及酶学特性进行了研究。菌株最适产酶培养基为 (g/L) :柠檬酸铁胺 10g ,NaNO3 1.2g,MgSO4·7H2 O 0 .5g ,K2 HPO4·7H2 O 0 .5g ,CaCl2 0 .0 15g ,ZnSO4·7H2 O 0 .0 0 0 5g。最适产酶条件为 :温度 30℃ ,起始pH7.0 ,接种量 2 % ,15 0mL三角瓶装 5 0mL ,15 0r/min振荡培养 72h。铁氧化酶最适pH为7.5 ,最适温度为 30℃。金属离子Ca2 、Mg2 、Zn2 对酶有激活和稳定作用 ;Cu2 、Hg2 、Al3 则抑制酶的活性 ;Fe2 、K 、Na 对酶活性影响不明显。     

裂解多糖单加氧酶高效催化的研究进展

裂解多糖单加氧酶(lytic polysaccharide monooxygenases,LPMOs)是一类新发现的铜离子依赖性的氧化酶,常具有多种模块化组合,能够高效氧化降解生物质多糖.LPMOs的催化结构域为β三明治结构,活性中心含有一个铜离子.该酶的催化反应过程相对于糖苷水解酶类更加复杂,LPMOs结合底物后,首先要接受电子供体提供的电子,通过电子传递链传递给活性中心的Cu[Ⅱ],将其还原为Cu[Ⅰ],Cu[Ⅰ]结合并活化分子氧后,再氧化降解多糖链的糖苷键,生成氧化产物和非氧化产物.近年来的研究表明,在木质纤维素降解酶系中加入LPMOs能显著提高其对结晶纤维素的转化效率,因此LPMOs相关研究的深入开展可以拓展人们对其高效降解机制的认识,从而为高效降解酶系的复配以降低工业规模的生产成本等提供理论指导.本文综述了该领域相关研究的最新进展,分析了LPMOs潜在的研究方向与工业化应用的前景.     

植物过氧化物酶的生理作用

过氧化物酶(EC·1·11·1·7)是一种以血红素为辅基的氧化酶。生物学研究中常用的过氧化物酶(POD)为辣根过氧化物酶(HRP),该酶为糖蛋白。 POD能催化H_2O_2氧化酚类物质、细胞色素C、维生素C、亚硝酸盐、无色染料、吲哚、胺,以及无机离子,特别是碘离子。可     

几种检测超氧物歧化酶活性反应的比较

超氧物歧化酶(SOD)的基质·O′_2是极不稳定的,因此检测SOD活性至今都是采用间接的方法。曾被用于该酶活力测定的方法有如下几种反应系统:①SOD在硷性条件下抑制肾上腺素的自动氧化;②SOD抑制氮蓝四唑(NBT)光化还原;③SOD在黄嘌呤和黄嘌呤氧化酶存在下对NBT还原的抑制效应;④SOD在黄嘌呤和黄嘌呤氧化酶存在下对细胞色素C还原的抑制。但最后这一反应在应用于组织粗提液时,细胞色素C氧化酶有严重干扰,所以目前较普遍采用的是前三种。本文通过对前三种反应的条件比较,进一步了解这些反应在检测SOD时的适宜条件及反应机理。