南极大磷虾(Euphausia superba)胰蛋白酶适冷性酶学性质及结构特征分析

来源 :中国海洋大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:lzy6259404
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
南极大磷虾(Euphausia superba)是一种常年生活在极寒地带的甲壳动物,在进化过程中形成了一系列适应寒冷环境的机制,而胰蛋白酶作为催化生物体内代谢反应的主要物质在这种机制中又起到了关键作用。目前,已经有一些从其它动物体内提取的适冷酶的相关研究相继被报道。本文主要从酶学性质、荧光光谱及分子特征等方面对南极大磷虾(Euphausia superba)胰蛋白酶进行了研究,目的是为其作为功能物质的应用和开发提供理论依据。本研究共分以下三个部分:第一部分:南极磷大磷虾胰蛋白酶的分离纯化及酶学性质研究。以南极大磷虾头为材料经过粗提、DEAE Sepharose Fast Flow离子交换层析和Sephacryl S100凝胶过滤层析后,获得了三种酶,分别命名为S100-Ⅰ、DEAE-Ⅱ和DEAE-Ⅲ,其纯化倍数分别为7.463倍、11.483倍和12.086倍;经过SDS-PAGE,测得三种酶的分子量分别是27.16kDa、26.71kDa和26.82kDa;三种酶的最适酶活温度分别为40℃、45℃和40℃,并且随着温度的增加,酶活性逐渐降低;三种酶的低温稳定性均较好(25℃以下,12h内仍能保持85%以上的相对酶活性),35℃时,S100-Ⅰ的稳定性相对较弱,而在40~45℃之间,酶DEAE-Ⅱ表现出更好的温度稳定性;三种酶的催化效率(14.28,9.46,5.93)比牛胰蛋白酶(3.59)分别高4.0、2.6倍和1.7倍。第二部分:南极大磷虾胰蛋白酶的内源荧光光谱及苯甲脒对其荧光淬灭作用的研究。对三种酶进行内源荧光扫描,结果表明,三种酶S100-Ⅰ、DEAE-Ⅱ和DEAE-Ⅲ的荧光峰位都在345nm附近,并且都存在能量由Tyr无辐射的向Trp的转移;随着温度的增加,三种酶的荧光强度均呈现出规律性的降低。胰蛋白酶的特异性抑制剂苯甲脒对酶DEAE-Ⅲ的荧光淬灭最弱,DEAE-Ⅱ次之,S100-Ⅰ最强,并且随着苯甲脒浓度的增加,三种酶的荧光强度呈现有规律的降低。苯甲脒对酶S100-Ⅰ和DEAE-Ⅱ的淬灭属于静态淬灭,其与二者之间存在一系列相对独立的结合位点,强烈的相互作用最终使二者之间形成了复合物;而对酶DEAE-Ⅲ的淬灭则是动态和静态共同作用的结果。热力学参数的研究结果显示,相比之下,酶S100-Ⅰ的自由能变化(⊿G)最低而焓变化(⊿H)及熵变化(⊿S)最高,表明其催化活性最强,柔性最弱而温度的稳定性也最差,而酶DEAE-Ⅲ的结果刚好相反,酶DEAE-Ⅱ居中。第三部分:南极大磷虾分子结构特征分析。提取南极大磷虾胰蛋白酶总RNA,克隆获得cDNA并分析cDNA基因及蛋白序列,比对不同种类动物胰蛋白酶序列。结果表明,动物胰蛋白酶氨基酸数目随着进化逐渐减小,不同类群有各自含量较多的氨基酸类型。甲壳动物胰蛋白酶分子直径较小,结构单一,但是酶功能多样;脊椎动物胰蛋白酶分子直径较甲壳动物的增大,结构多样性较多,但酶功能趋于单一。由于外周和活性中心部位附近精氨酸、赖氨酸、谷氨酸、天冬氨酸、组氨酸、半胱氨酸、丙氨酸、脯氨酸、酪氨酸和甲硫氨酸的不同,CAF-TRY、TTF-TRY和CAC-TRY、TTC-TRY、HV-TRY的稳定性、柔性和反应耗能量差异显著,CAF-TRY、TTF-TRY或CAC-TRY催化常数(Kcat)升高或米氏常数(Km)降低,催化效率CAF-TRY、TTF-TRY>CAC-TRY>TTC-TRY、HV-TRY。
其他文献
My name is Peng Yuliang. I’m a happy girl. I would like to tell you something about Pajama Day(睡衣节) in the USA.  Pajama Day is a funny day. On that day, students and teachers can wear pajamas to schoo
期刊
图形,是人们进行信息交流的主要传播媒介之一,在平面设计中担负着向受众传递作品内涵和表达情感的重任。随着时代的不断发展和进步,图形已不再只是一种信息传播工具,还成为了
南海与鄂霍次克海均是位于西太平洋的边缘海,这里是世界上最丰富的天然气水合赋存区以及前景区之一。由于边缘海的冷泉沉积物维持着高速的生物地球化学循环和高生产力的化能自
本研究通过ICP-MS测定尤溪县土壤重金属的含量,结合尤溪县土壤的基础性质与地理环境分析了含量特征与空间分布情况。重金属含量总体状况中,砷、铬、铜、汞平均含量略大于中国
本文以舟山海域自然分布的单齿螺Monodonta labio和锈凹螺Omphalius rusticus为研究对象,自2012年1月至2013年1月,共采集4290颗样本(单齿螺3662颗,锈凹螺628颗),分别对两种螺的自