兩親分子對(duì)CBH1結(jié)構(gòu)和功能的影響.pdf

1、纖維素在自然界中含量豐富,其降解是生物質(zhì)資源利用的關(guān)鍵。為了提高纖維素降解效率,闡明纖維素酶的結(jié)構(gòu)和功能的關(guān)系有著重大意義。在生物化學(xué)上,表面活性劑的特殊結(jié)構(gòu)有優(yōu)良的增溶作用。作為兩親分子,表面活性劑擁有極性頭和疏水尾;而在不同pH溶液中,蛋白質(zhì)能表現(xiàn)出兩性電解質(zhì)的特性,二者之間相互作用。
　　瑞氏木霉是可利用纖維素真菌的模式生物,其CBH1產(chǎn)量達(dá)到胞外分泌纖維素酶的60%,CBH1具有優(yōu)良的應(yīng)用潛力。經(jīng)過(guò)DEAE-sepharo

2、se FF陰離子交換柱層析,得到了CBH1純酶,經(jīng)過(guò)SDS-PAGE電泳檢測(cè),顯示出單一條帶。
　　選擇20mmol/L的pH5.0的醋酸鹽緩沖液和20mmol/L,的磷酸鹽緩沖液。實(shí)驗(yàn)中CBH1濃度為0.5mg/ml,30℃下,將三種表面活性劑配成不同的濃度梯度。然后用各濃度預(yù)處理CBH1兩小時(shí)(選定的時(shí)間),掃描圓二色光譜和內(nèi)源熒光光譜;紫外-可見(jiàn)電子吸收光譜,掃描從各個(gè)梯度濃度的表面活性劑加入后兩個(gè)小時(shí)內(nèi)的譜圖。
　　

3、實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,CBH1的功能,即CMC、pNPC的降解能力,在被三種表面活性劑:SDS、SOS、CTAB處理之后,與其結(jié)構(gòu)變化之間有強(qiáng)烈的對(duì)應(yīng)關(guān)系。強(qiáng)變性的陰離子表面活性劑SDS,與帶凈正電荷CBH1(處于pH3.0緩沖液中)有強(qiáng)烈的靜電作用,內(nèi)源熒光強(qiáng)度減弱,二級(jí)結(jié)構(gòu)變化,纖維素酶活性受到干擾,在pH5.0的緩沖體系中透析除去SDS后,酶活性有所恢復(fù),而在pH3.0的緩沖體系中透析除去SDS后,酶活性幾乎沒(méi)有恢復(fù)。當(dāng)CBH1帶凈負(fù)電荷

4、(pH5.0)時(shí),沒(méi)有靜電吸引力,酶活力因SDS疏水作用而下降不大。帶短烴鏈的陰離子表面活性劑SOS與CBH1相互作用的結(jié)果顯示,SOS疏水作用較弱,對(duì)CBH1的酶活影響較小,在pH3.0的緩沖體系中,靜電作用是主要的相互作用,在SOS濃度很高時(shí),CBH1的活性有所降低。而在pH5.0的緩沖體系中,SOS完全不破環(huán)CBH1的活性。透析除去SOS的結(jié)果與SDS類似。陽(yáng)離子表面活性劑CTAB和CBH1的作用結(jié)果:在pH3.0時(shí)CBH1帶凈靜