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1、第21卷第3期化学研究与应用Vol.21,No.32009年3月ChemicalResearchandApplicationMar.,2009文章编号:100421656(2009)0320423204溶液中金属盐对溶菌酶高级结构的影响1,222213李文涓,李芳,唐燕红,黄波,曾成鸣(1.陕西师范大学化学与材料科学学院,陕西西安710062;2.陕西师范大学生命科学学院,陕西西安710062)摘要:探索蛋白质结构稳定性及其淀粉样纤维化的环境条件具有重要意义。本文采用了荧光光谱法研究溶液中的金属盐对鸡卵清溶菌酶内源
2、荧光和淀粉样纤维化的影响。结果表明,金属盐能够增加溶菌酶的热稳定性,减小淬灭剂对内源荧光的作用,对溶菌酶的高级结构具有一定的稳定作用。另一方面,在长时间热胁迫的情况下,金属盐可促进溶菌酶分子的聚集而纤维化。金属盐的这种双重作用分别与其阳离子和阴离子的性质有关。关键词:溶菌酶;热变性;淀粉样纤维化;内源荧光中图分类号:Q518.4文献标识码:A近年来,有很多关于与蛋白质构象变化相关粉样纤维化过程中的作用。这对于深入理解蛋白的人类疾病的报道,如Alzheimer’s疾病,疯牛病,质在生命过程中的行为,探索蛋白质构象相关
3、疾帕金森氏病,以及2型糖尿病等均与蛋白质或多病的机制具有重要意义。[1,2]肽的淀粉样纤维化沉积有关。实际上,一些与[3]1试验部分疾病不相关的蛋白质也可以形成淀粉样纤维,所以,淀粉样纤维化是所有蛋白质的共性。蛋白1.1材料与仪器质淀粉样纤维化的机制目前尚不清楚。已有的研实验药品及试剂:鸡卵清溶菌酶,硫黄素究结果表明,蛋白质的成纤维倾向除了与其序列(ThioflavinT,ThT),丙烯酰胺购自美国Sigma公和结构有一定的关系外,更重要的是与蛋白质所司;金属盐和其它试剂均为国产分析纯试剂。处的环境条件密切相关。在
4、生物体内,蛋白质总实验仪器:LS255型荧光分光光度计(美国是处于一个复杂的缓冲体系中,其中的金属离子Perkin2Elmer公司);SPM29500J3型原子力显微镜和酸根离子通过与蛋白质的相互作用,使得蛋白(日本岛津公司)。质分子能够保持正确的结构,从而发挥正常的生1.2样品制备物功能。一旦这种体系失衡,蛋白质就可能产生溶菌酶蛋白溶液:200mg鸡卵清溶菌酶蛋白溶错误折叠而生成淀粉样聚集体。于10mLHCl(10mmol/L,PH2.0)溶液,用于内源溶菌酶是一种具有抗菌作用的小分子蛋白,荧光和荧光淬灭的检测,
5、4℃保存备用。加入金属其突变体可引起家族性淀粉样变性疾病,是最具离子时,每种金属离子的终浓度均为0.1mol/L。[4]有淀粉样纤维化倾向的蛋白质之一。溶菌酶蛋溶菌酶淀粉样纤维:200mg鸡卵清溶菌酶蛋白家族具有高度的序列和结构保守性。作为该超白溶于10mLHCl(10mmol/L,PH2.0)溶液,终浓家族的成员,鸡卵清溶菌酶蛋白同样具有淀粉样度为2%(w/v)。混合液在水浴65℃中孵育10[4][4]纤维化倾向。本文以鸡卵清溶菌酶作为模型,天。纤维的生长曲线由ThT荧光检测。成熟纤用分子荧光的方法探索MgSO4
6、,MgCl2,CaCl2,维保存在4℃备用。加入金属离子时,每种金属NaCl,Na2SO4,LiCl六种金属盐对鸡卵清溶菌酶热离子的终浓度均为100mmol/L。变性和淀粉样纤维化的影响,以深入研究金属离1.3内源荧光子及重要的酸根离子在蛋白质空间结构改变和淀取100μL溶菌酶样品,加至10mmol/LHCl收稿日期:2008210229;修回日期:2009201214联系人简介:曾成鸣(19572),男,教授,主要研究方向:化学生物学。Email:chengmingzeng@snnu.edu.cn©1994-20
7、10ChinaAcademicJournalElectronicPublishingHouse.Allrightsreserved.http://www.cnki.net424化学研究与应用第21卷(PH2.0)中,使样品的终浓度为2.4μmol/L,用荧1.6原子力显微镜(AFM)观察溶菌酶纤维光分光光度计检测内源荧光,激发波长295nm,于溶菌酶成熟纤维用水稀释至终浓度0.02mg/3002500nm之间扫描样品的的荧光光谱。mL,取10μL滴于AFM专用云母片上,室温下干1.4荧光淬灭实验燥,用AFM扫描并记
8、录溶菌酶纤维形态。荧光淬灭剂丙烯酰胺溶于双蒸水中(4mol/L),于2结果与讨论4℃避光保存。向3mL溶菌酶样品(2.4μmol/L)中加入不同浓度淬灭剂,用荧光分光光度计扫描样品的内2.1溶菌酶内源荧光源荧光光谱。根据Stern2Volmer修正公式分析荧光淬溶菌酶在350nm左右的内源荧光峰来自于[5]灭结果:色氨酸(Trp)残基。蛋白质的Trp荧光对微
