【摘要】：天青蛋白(Azurin,簡寫為Az)是一種I型銅藍蛋白,通常在植物與細菌中用于電子傳遞。其一級結構是一條含有128個氨基酸殘基的肽鏈,二級結構包括一個α螺旋和八股β折疊。這些β折疊包圍形成了一個三明治狀的疏水結構,唯一的色氨酸殘基(Trp~(48))就位于其中。銅(Ⅱ)離子采用三角雙錐配位方式結合于天青蛋白中形成Cu~Ⅱ-Az,其與位于三角平面的His 117,His 46和Cys 112作用較強,與垂直方向的Gly 45和Met 121作用較弱。由于銅(Ⅱ)離子特殊的配位構型以及它與Cys112之間強的配位共價作用,Cu~Ⅱ-Az呈現(xiàn)為亮藍色,在625 nm處有強烈的可見吸收。此外,銅(Ⅱ)離子與蛋白的結合會顯著地淬滅蛋白質的熒光。基于以上原因,本論文首先借助熒光光譜和紫外可見吸收光譜研究了銅(Ⅱ)離子與apo-Az之間的反應過程。結果表明:加入銅(Ⅱ)離子后apo-Az熒光迅速淬滅,對應著銅(Ⅱ)離子首先被apo-Az表面的某個氨基酸“捕獲”。而紫外光譜顯示apo-Az與銅(Ⅱ)離子反應后625 nm吸光度的變化較慢,對應著被“捕獲”的銅(Ⅱ)離子逐漸轉移到金屬結合位點,生成Cu~Ⅱ-Az。之后,研究了不同濃度化學變性劑鹽酸胍(GuHCl)存在下apo-Az,Cu~Ⅱ-Az,CuI-Az,ZnⅡ-Az和AgI-Az的光譜,熒光光譜和紫外-可見吸收光譜的變化表明蛋白處于不同的構象,并借助結構基元模型分析實驗數(shù)據(jù)。結果表明:Az由兩個結構基元組成,唯一的色氨酸殘基(Trp~(48))位于結構基元1,蛋白的活性中心(金屬離子結合位點)位于結構基元2。這兩個結構基元在apo-Az是簡并的,因此其解折疊曲線表現(xiàn)為兩態(tài)。銀(I)離子不破壞兩個結構基元的簡并狀態(tài),能同等程度增加兩個結構基元的穩(wěn)定性,因此AgI-Az的解折疊也表現(xiàn)為兩態(tài)。而銅(I,Ⅱ)離子和鋅(Ⅱ)離子不同程度的改變兩個結構基元穩(wěn)定性,使得蛋白的解折疊過程中出現(xiàn)中間態(tài),解折疊曲線表現(xiàn)為三態(tài)。中間態(tài)的本質是結構基元1解折疊而結構基元2處于天然態(tài)。十二烷基苯磺酸鈉(SDS)和十六烷基三甲基溴化銨(CTAB)是常用于研究蛋白質解折疊的表面活性劑。最后論文同樣借助光譜學方法研究了這兩種表面活性劑誘導apo-Az和Cu~Ⅱ-Az解折疊的過程。結果表明:CTAB和SDS誘導apo-Az解折疊呈現(xiàn)為兩態(tài),熒光光譜證明相比鹽酸胍,CTAB和SDS誘導apo-Az解折疊的程度較小。SDS能誘導Cu~Ⅱ-Az的兩個結構基元解折疊,因此其解折疊曲線呈現(xiàn)為三態(tài)。CTAB的臨界膠束濃度較小(大約1.6 mM),實驗過程中極易形成膠束,誘導蛋白解折疊的能力較弱。相比于SDS,帶正電的CTAB更不容易與活性中心的銅(Ⅱ)離子作用,因此CTAB只能誘導Cu~Ⅱ-Az的結構基元1解折疊,解折疊呈現(xiàn)為兩態(tài)。
[Abstract]:Azurin, (Az) is a type I ceruloplasmin, which is usually used for electron transmission in plants and bacteria. The first order structure is a peptide chain containing 128 amino acid residues, and the secondary structure consists of an 偽 helix and eight strands of 尾 folding. These 尾-folds surround a sandwich-like hydrophobic structure in which the only tryptophan residue (Trp~ _ (48) is located. Copper (II) ions bind to azurol protein to form Cu~ 鈪，

本文編號：2504390