家蠶谷胱甘肽S-轉(zhuǎn)移酶(GSTs)的組織分布、變化規(guī)律及酶學性質(zhì)研究.pdf

1、谷胱甘肽S-轉(zhuǎn)移酶(glutathione S-transferases,GSTs)是生物體內(nèi)一類催化還原型谷胱甘肽(glutathione,GSH) 與各種親電子化合物結(jié)合的代謝酶。這類酶廣泛存在于動物、植物、昆蟲、酵母、霉菌和各種細菌中,是一類在內(nèi)、外源化合物的生物轉(zhuǎn)化、藥物代謝及保護生物體免受過氧化作用損害極為重要的多功能蛋白質(zhì)。該酶能使有害的親電子物質(zhì)與體內(nèi)還原型谷胱甘肽(GSH)結(jié)合形成可溶性的物質(zhì)，從腎臟或皮膚中排出，從而起

2、到排毒的功效；同時該酶參與轉(zhuǎn)運體內(nèi)重要的脂類化合物，為谷胱甘肽的硫原子提供電子的親核反應(yīng)。因此關(guān)于GSTs的研究一直受到關(guān)注。隨著科技與醫(yī)學的不斷發(fā)展，人們發(fā)現(xiàn)GSTs可解除化學誘變劑、促癌劑、脂質(zhì)及過氧化物等內(nèi)、外源性化合物的毒性，保護正常細胞免受致癌物和促癌因素的影響，在抗誘變和抗腫瘤中起到重要作用；另外，GSTs的同工酶還含有谷胱甘肽過氧化物酶的活性，能清除脂類自由基，在抗脂質(zhì)過氧化反應(yīng)中起著重要作用。在植物中，GSTs也有類似的

3、功能，可作為植物化學物質(zhì)的結(jié)合與轉(zhuǎn)運蛋白，也可催化體內(nèi)GSH與各種內(nèi)、外源性化合物結(jié)合：如可催化GSH與異源性物質(zhì)如除草劑的結(jié)合反應(yīng)而達到解除異源物質(zhì)對植物體的毒害作用。在昆蟲中，GSTs是一類與昆蟲抗性相關(guān)的代謝酶。 家蠶是一種重要的經(jīng)濟昆蟲，一直被作為生產(chǎn)生絲及遺傳研究的模式生物；同時，又是通過原核表達系統(tǒng)生產(chǎn)重組蛋白的生物反應(yīng)器。世界上約70％的農(nóng)業(yè)害蟲屬于鱗翅目昆蟲，通過對鱗翅目昆蟲的模式生物——家蠶的研究獲得解毒方面的

4、數(shù)據(jù)也可運用到農(nóng)業(yè)害蟲上。盡管家蠶在經(jīng)濟上有重要的應(yīng)用價值，但關(guān)于家蠶GSTs的性質(zhì)、功能等方面的研究卻鮮有報道。本文研究了家蠶體內(nèi)GSTs的組織分布、發(fā)育期變化規(guī)律；對家蠶GSTs進行了分離純化，并對純化后家蠶GSTs的性質(zhì)與功能進行了研究與探討。 以同一世代的卵、幼蟲、蛹、成蟲為試驗材料，研究了家蠶體內(nèi)GSTs的組織分布、發(fā)育期的變化規(guī)律。在蠶的一個世代發(fā)育過程中，催青前蠶卵GSTs活性很低，后快速升高，至孵化為蟻蠶時達到最

5、大值；以后逐漸降低，5齡起蠶后又漸漸上升，化蛹第1天和第11天各出現(xiàn)一個峰值，其余蛹期和成蟲期維持在與3齡、4齡起蠶大致相當?shù)幕钚运?，波動不大。?齡家蠶的不同組織部位中，脂肪體和中腸中的活性相對較高，表皮和頭部GSTs的活性相對較低；5齡家蠶的同一組織中GSTs活性變化存在一個變化趨勢：從餉食至盛食期，活性均逐漸升高，到5齡第3天達到最高峰，隨后呈下降的趨勢。品種間GSTs活性：夏秋用品種體內(nèi)GSTs活性高于春用種，雜交種體內(nèi)GST

6、s活性高于原種。 為了解家蠶GSTs的性質(zhì)、結(jié)構(gòu)、功能等方面的相關(guān)內(nèi)容，我們以蘇鎮(zhèn)×春光的F1代雜交種的幼蟲為試驗材料，運用親合層析方法，純化得到一種家蠶GSTs，并對該酶的酶學性質(zhì)、穩(wěn)定性做了一些研究，同時也作了一些體外抑制的探索工作。純化后的家蠶GSTs，其比活力為4.61?mol?min-1?mg-1；從SDS-PAGE電泳圖上，可看出純化后的GSTs僅有一條帶，分子量約28kDa；利用雙倒數(shù)圖，分別得出以GSH和CDNB為