為研究金屬離子對南美白對蝦酚氧化酶（PO）活性和結(jié)構(gòu)的影響,以南美白對蝦頭胸部分離純化出的PO酶為原料,研究了不同濃度鋇離子(Ba²⁺)對PO酶活性和結(jié)構(gòu)的影響。通過紫外光譜掃描、熒光掃描,研究了Ba²⁺對酚氧化酶三級結(jié)構(gòu)的影響;通過紅外光譜,研究了酚氧化酶與Ba2+結(jié)合后,其二級結(jié)構(gòu)類型的變化。結(jié)果顯示,隨著Ba²⁺濃度的不斷增加,酚氧化酶的紫外光譜和熒光光譜的強(qiáng)度均呈現(xiàn)先增大后減小的趨勢,但并未發(fā)生紅移或藍(lán)移現(xiàn)象,說明酚氧化酶與Ba2+結(jié)合后,三級結(jié)構(gòu)變化很小;根據(jù)紅外光譜掃描結(jié)果和擬合結(jié)果發(fā)現(xiàn),酚氧化酶與Ba²⁺結(jié)合后,二級結(jié)構(gòu)類型發(fā)生了改變。 

【文章來源】：食品工業(yè). 2020,41(11)北大核心

【文章頁數(shù)】：5 頁

【部分圖文】：

不同濃度Ba2+對PO酶活性的影響

如圖2所示，PO酶在274±1 nm附近有特征性吸收峰，其原因主要是蛋白質(zhì)肽鏈上的色氨酸（Trp）和酪氨酸（Tyr）殘基的芳香雜環(huán)π→π*躍遷引起的[12]。經(jīng)0 mol/L Ba2+作用的PO酶，其最大吸光度為0.26；經(jīng)1×10-5 mol/L Ba2+作用的PO酶，其最大吸光度為0.322；經(jīng)1×10-4 mol/L Ba2+作用的PO酶，其最大吸光度為0.362；經(jīng)1×10-2 mol/L Ba2+作用的PO酶，其最大吸光度為0.326；經(jīng)1×10-1 mol/L Ba2+作用的PO酶，其最大吸光度為0.302。隨著Ba2+濃度的逐漸增大，吸光度呈先增大后減小的趨勢，并未發(fā)生紅移或藍(lán)移現(xiàn)象。結(jié)合圖1結(jié)果可以發(fā)現(xiàn)，當(dāng)處理PO酶的Ba2+濃度為1×10-5和1×10-4 mol/L時，PO酶處于激活狀態(tài)，對應(yīng)紫外光譜分析，此時PO酶的紫外吸光度是增加的，說明在這樣的Ba2+濃度下，酶結(jié)構(gòu)發(fā)生的變化是有利于酶與底物的結(jié)合，提高了酶的活性；當(dāng)作用PO酶的Ba2+濃度為10-2和10-1 mol/L時，PO酶的紫外吸光度低于對照組，可能是較高濃度的金屬離子促進(jìn)了酶蛋白的去折疊化，同時金屬離子加速了蛋白分子間的聚集，結(jié)果使一部分暴露于水環(huán)境的Trp和Tyr殘基又被包埋到疏水環(huán)境中。結(jié)合圖1分析，這種改變降低了酶與底物的結(jié)合，從而降低了酶的催化活性。2.3 Ba2+對PO酶結(jié)構(gòu)的影響內(nèi)源熒光光譜分析

蛋白質(zhì)中的芳香族氨基酸具有熒光特性，而且極易受環(huán)境影響，所以蛋白質(zhì)熒光強(qiáng)度的變化可以間接反映出空間構(gòu)象的變化[13]。用波長288 nm的激發(fā)光激發(fā)經(jīng)不同濃度的Ba2+作用的PO酶，結(jié)果見圖3。經(jīng)不同濃度Ba2+處理的PO酶在波長337.8 nm處均出現(xiàn)了最高的發(fā)射峰。當(dāng)Ba2+濃度為0 mol/L時，PO酶熒光強(qiáng)度為734.283；當(dāng)Ba2+濃度為1×10-5 mol/L,PO酶熒光強(qiáng)度上升至738.667；當(dāng)Ba2+濃度為1×10-4 mol/L時，PO酶熒光強(qiáng)度為757.609；當(dāng)Ba2+濃度為1×10-2 mol/L時，PO酶熒光強(qiáng)度開始減小，為702.352；當(dāng)Ba2+濃度為1×10-1 mol/L時，PO酶熒光強(qiáng)度為689.638。可以看出，隨著與PO酶作用的Ba2+濃度的逐漸增加，PO酶熒光強(qiáng)度的變化趨勢為先增大后減小，一般情況下，極性環(huán)境能影響蛋白質(zhì)的生色團(tuán)基團(tuán)的基態(tài)和激發(fā)態(tài)能級，從而減少激發(fā)態(tài)的能量，使發(fā)射譜發(fā)生紅移或藍(lán)移現(xiàn)象[14]。從試驗結(jié)果可以看出，經(jīng)Ba2+處理，酚氧化酶的內(nèi)源熒光光譜并未發(fā)生紅移或藍(lán)移的現(xiàn)象，這一結(jié)果與2.2紫外光譜分析結(jié)果相一致，所以，根據(jù)這2個光譜學(xué)的分析，可以推測Ba2+處理后的PO酶三級結(jié)構(gòu)變化很小。2.4 Ba2+對PO酶結(jié)構(gòu)的影響紅外光譜分析

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]超高壓結(jié)合熱處理對肌球蛋白凝膠特性及蛋白二級結(jié)構(gòu)的影響[J]. 曹瑩瑩,張亮,王鵬,周光宏,徐幸蓮.  肉類研究. 2013(01)
[2]金屬離子對酶活性影響研究[J]. 彭維,歐愛芬.  釀酒. 2013(01)
[3]綠色木霉產(chǎn)雙功能酶二級結(jié)構(gòu)的FT-IR光譜法分析[J]. 劉萍,劉靖,祁興普,夏文水.  食品科學(xué). 2012(17)
[4]章魚消化道蛋白酶的分離純化及性質(zhì)[J]. 任佩,王瑩,金玉蘭,樸美子.  食品科學(xué). 2012(07)
[5]菲律賓蛤仔（Ruditapes philippinarum）漆酶型酚氧化酶的純化及特性分析[J]. 蔣經(jīng)偉,邢婧,戰(zhàn)文斌.  海洋與湖沼. 2012(02)
[6]蛋白質(zhì)溶液構(gòu)象的研究方法[J]. 鄧乾春,黃慶德,黃鳳洪,謝筆鈞.  生物物理學(xué)報. 2009(04)

博士論文
[1]動態(tài)高壓微射流技術(shù)對酶的活性與構(gòu)象變化的影響[D]. 劉偉.南昌大學(xué) 2009

碩士論文
[1]金銀花多酚氧化酶提取純化、酶學(xué)性質(zhì)及抑制效應(yīng)研究[D]. 周燕燕.河南科技大學(xué) 2014



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