血红素加氧酶同工酶的结构与功能

血红素加氧酶(Hemeoxygenase,HO)是一种膜结合蛋白,哺乳动物体内共发现3种同工酶,HO 1、HO 2和HO 3.HO能催化血红素降解生成α 胆绿素,铁离子和CO.这些产物都有着重要的生理作用.对HO的结构和功能研究有助于人们正确认识其催化机理和生理意义.因此从HO的催化作用、HO同工酶、HO同工酶的活性部位及HO催化的区域选择性方面作一综述.     

hHO-1结构预测及突变体的构建、表达、纯化和活性测

人血红素加氧酶-1(human heme oxygenase-1,hHO-1)是血红素代谢的限速酶,直接调节体内胆红素水平.利用软件Spdbv程序对hHO-1进行结构模拟预测,以Ala取代第25位His残基,hHO-1活性部位的结构有较明显的改变,但据模拟推测突变后hHO-1与血红素仍然具有结合性.依据模拟结果,构建野生型和突变体表达载体pBHO-1和pBHO-1(M),并分别转化大肠杆菌DH5α,IPTG诱导表达目的蛋白.表达产物经30%-60%(NH4)2SO4盐析后纯度提高3.6倍,再经两次Q-Sepharose Fast Flow阴离子交换树脂分离则表达产物的纯度提高30倍.酶活性测定显示,突变体hHO-1(△hHO-1)较野生型hHO-1(whHO-1)活性下降了91.21%.本研究显示hHO-1的第25位His在酶与底物血红素氧化反应中起着重要作用,为有效调控酶活性发挥其生物学作用提供依据.     

hHO-1结构预测及突变体的构建、表达、纯化和活性检测

人血红素加氧酶-1(human heme oxygenase-1,hHO-1)是血红素代谢的限速酶,直接调节体内胆红素水平。利用软件Spdbv程序对hHO-1进行结构模拟预测,以Ala取代第25位His残基,hHO-1活性部位的结构有较明显的改变,但据模拟推测突变后hHO-1与血红素仍然具有结合性。依据模拟结果,构建野生型和突变体表达载体pBHO-1和pBHO-1(M),并分别转化大肠杆菌DH5α,IPTG诱导表达目的蛋白。表达产物经30％-60％(NH4)2SO4盐析后纯度提高3.6倍,再经两次Q-Sepharose Fast Flow阴离子交换树脂分离则表达产物的纯度提高30倍。酶活性测定显示,突变体hHO-1(△hHO-1)较野生型hHO-1(whHO-1)活性下降了91．21％。本研究显示hHO-1的第25位His在酶与底物血红素氧化反应中起着重要作用,为有效调控酶活性发挥其生物学作用提供依据。