滲透劑對(duì)蛋白質(zhì)穩(wěn)定性和折疊復(fù)性的影響.pdf

1、本文主要考察甜菜堿和海藻糖兩種滲透劑對(duì)蛋白質(zhì)穩(wěn)定性、蛋白質(zhì)折疊復(fù)性和蛋白質(zhì)分子相互作用的影響，以闡明這些滲透劑在蛋白質(zhì)折疊復(fù)性中的作用，進(jìn)而應(yīng)用于輔助基因重組包含體蛋白質(zhì)的復(fù)性。 首先，以溶菌酶為模型蛋白質(zhì)，應(yīng)用熒光光譜考察了化學(xué)變性劑鹽酸胍作用下，甜菜堿或海藻糖對(duì)天然態(tài)溶菌酶去折疊過程中內(nèi)源熒光的影響。以線性外推模型得到了溶菌酶去折疊過程的熱力學(xué)參數(shù)。結(jié)果表明，甜菜堿或海藻糖均可以提高鹽酸胍誘導(dǎo)溶菌酶去折疊過程的自由能變化，增

2、大天然態(tài)溶菌酶的穩(wěn)定性。 第二，以完全變性還原溶菌酶為模型蛋白質(zhì)，考察了添加甜菜堿或海藻糖對(duì)其復(fù)性的影響。對(duì)于甜菜堿而言，隨添加濃度逐步升高至2 mol·L-1，溶菌酶的復(fù)性收率也逐步升高；對(duì)于海藻糖而言，存在最佳的濃度0.2 mol·L-1使得溶菌酶的復(fù)性收率最高。以蛋白質(zhì)折疊與聚集的三級(jí)競(jìng)爭(zhēng)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)模型分析了變性還原溶菌酶復(fù)性過程的宏觀動(dòng)力學(xué)行為。甜菜堿可以促進(jìn)變性溶菌酶折疊而促進(jìn)復(fù)性。由于海藻糖對(duì)變性態(tài)蛋白質(zhì)具有穩(wěn)定作用

3、，較低濃度的海藻糖(＜0.2 mol·L-1)可以抑制變性態(tài)溶菌酶的聚集，提高復(fù)性收率；但較高濃度的海藻糖(＞0.2 mol·L-1)會(huì)導(dǎo)致溶菌酶的折疊減慢，從而使復(fù)性收率降低。 第三，為了分析滲透劑在蛋白質(zhì)復(fù)性過程中對(duì)蛋白質(zhì)分子間相互作用的影響，利用自相互作用色譜分析了兩種pH下，氯化鈉和鹽酸胍體系中甜菜堿、海藻糖和精氨酸對(duì)溶菌酶分子相互作用的影響，得到了不同條件下溶菌酶的第二維里系數(shù)。所有鹽酸胍濃度下，隨甜菜堿或海藻糖濃度的

4、逐漸增大，溶菌酶的第二維里系數(shù)均逐漸增大。但溶液中不含鹽酸胍或含有0.05 mol·L-1的鹽酸胍時(shí)，精氨酸濃度的增大會(huì)導(dǎo)致溶菌酶的第二維里系數(shù)降低；當(dāng)鹽酸胍濃度超過0.5 mol·L-1時(shí)，精氨酸濃度增大則會(huì)導(dǎo)致溶菌酶的第二維里系數(shù)略有升高。這一結(jié)果表明滲透劑和精氨酸對(duì)蛋白質(zhì)分子之間相互作用的影響不同。 最后，通過培養(yǎng)基因工程菌得到了以包含體形式表達(dá)的大腸桿菌蘋果酸脫氫酶，作為模型蛋白質(zhì)考察寡聚蛋白質(zhì)及包含體的復(fù)性過程。結(jié)果顯