Ba 2+ 对南美白对虾酚氧化酶活性和结构的影响
发布时间：2021-08-17 12:37
为研究金属离子对南美白对虾酚氧化酶（PO）活性和结构的影响,以南美白对虾头胸部分离纯化出的PO酶为原料,研究了不同浓度钡离子(Ba2+)对PO酶活性和结构的影响。通过紫外光谱扫描、荧光扫描,研究了Ba2+对酚氧化酶三级结构的影响;通过红外光谱,研究了酚氧化酶与Ba2+结合后,其二级结构类型的变化。结果显示,随着Ba2+浓度的不断增加,酚氧化酶的紫外光谱和荧光光谱的强度均呈现先增大后减小的趋势,但并未发生红移或蓝移现象,说明酚氧化酶与Ba2+结合后,三级结构变化很小;根据红外光谱扫描结果和拟合结果发现,酚氧化酶与Ba2+结合后,二级结构类型发生了改变。
【文章来源】：食品工业. 2020,41(11)北大核心
【文章页数】：5 页
【部分图文】：
不同浓度Ba2+对PO酶活性的影响
如图2所示，PO酶在274±1 nm附近有特征性吸收峰，其原因主要是蛋白质肽链上的色氨酸（Trp）和酪氨酸（Tyr）残基的芳香杂环π→π*跃迁引起的[12]。经0 mol/L Ba2+作用的PO酶，其最大吸光度为0.26；经1×10-5 mol/L Ba2+作用的PO酶，其最大吸光度为0.322；经1×10-4 mol/L Ba2+作用的PO酶，其最大吸光度为0.362；经1×10-2 mol/L Ba2+作用的PO酶，其最大吸光度为0.326；经1×10-1 mol/L Ba2+作用的PO酶，其最大吸光度为0.302。随着Ba2+浓度的逐渐增大，吸光度呈先增大后减小的趋势，并未发生红移或蓝移现象。结合图1结果可以发现，当处理PO酶的Ba2+浓度为1×10-5和1×10-4 mol/L时，PO酶处于激活状态，对应紫外光谱分析，此时PO酶的紫外吸光度是增加的，说明在这样的Ba2+浓度下，酶结构发生的变化是有利于酶与底物的结合，提高了酶的活性；当作用PO酶的Ba2+浓度为10-2和10-1 mol/L时，PO酶的紫外吸光度低于对照组，可能是较高浓度的金属离子促进了酶蛋白的去折叠化，同时金属离子加速了蛋白分子间的聚集，结果使一部分暴露于水环境的Trp和Tyr残基又被包埋到疏水环境中。结合图1分析，这种改变降低了酶与底物的结合，从而降低了酶的催化活性。2.3 Ba2+对PO酶结构的影响内源荧光光谱分析
蛋白质中的芳香族氨基酸具有荧光特性，而且极易受环境影响，所以蛋白质荧光强度的变化可以间接反映出空间构象的变化[13]。用波长288 nm的激发光激发经不同浓度的Ba2+作用的PO酶，结果见图3。经不同浓度Ba2+处理的PO酶在波长337.8 nm处均出现了最高的发射峰。当Ba2+浓度为0 mol/L时，PO酶荧光强度为734.283；当Ba2+浓度为1×10-5 mol/L,PO酶荧光强度上升至738.667；当Ba2+浓度为1×10-4 mol/L时，PO酶荧光强度为757.609；当Ba2+浓度为1×10-2 mol/L时，PO酶荧光强度开始减小，为702.352；当Ba2+浓度为1×10-1 mol/L时，PO酶荧光强度为689.638。可以看出，随着与PO酶作用的Ba2+浓度的逐渐增加，PO酶荧光强度的变化趋势为先增大后减小，一般情况下，极性环境能影响蛋白质的生色团基团的基态和激发态能级，从而减少激发态的能量，使发射谱发生红移或蓝移现象[14]。从试验结果可以看出，经Ba2+处理，酚氧化酶的内源荧光光谱并未发生红移或蓝移的现象，这一结果与2.2紫外光谱分析结果相一致，所以，根据这2个光谱学的分析，可以推测Ba2+处理后的PO酶三级结构变化很小。2.4 Ba2+对PO酶结构的影响红外光谱分析
【参考文献】：
期刊论文
[1]超高压结合热处理对肌球蛋白凝胶特性及蛋白二级结构的影响[J]. 曹莹莹,张亮,王鹏,周光宏,徐幸莲. 肉类研究. 2013(01)
[2]金属离子对酶活性影响研究[J]. 彭维,欧爱芬. 酿酒. 2013(01)
[3]绿色木霉产双功能酶二级结构的FT-IR光谱法分析[J]. 刘萍,刘靖,祁兴普,夏文水. 食品科学. 2012(17)
[4]章鱼消化道蛋白酶的分离纯化及性质[J]. 任佩,王莹,金玉兰,朴美子. 食品科学. 2012(07)
[5]菲律宾蛤仔（Ruditapes philippinarum）漆酶型酚氧化酶的纯化及特性分析[J]. 蒋经伟,邢婧,战文斌. 海洋与湖沼. 2012(02)
[6]蛋白质溶液构象的研究方法[J]. 邓乾春,黄庆德,黄凤洪,谢笔钧. 生物物理学报. 2009(04)
博士论文
[1]动态高压微射流技术对酶的活性与构象变化的影响[D]. 刘伟.南昌大学 2009
硕士论文
[1]金银花多酚氧化酶提取纯化、酶学性质及抑制效应研究[D]. 周燕燕.河南科技大学 2014
本文编号：3347781
【文章来源】：食品工业. 2020,41(11)北大核心
【文章页数】：5 页
【部分图文】：
不同浓度Ba2+对PO酶活性的影响
如图2所示，PO酶在274±1 nm附近有特征性吸收峰，其原因主要是蛋白质肽链上的色氨酸（Trp）和酪氨酸（Tyr）残基的芳香杂环π→π*跃迁引起的[12]。经0 mol/L Ba2+作用的PO酶，其最大吸光度为0.26；经1×10-5 mol/L Ba2+作用的PO酶，其最大吸光度为0.322；经1×10-4 mol/L Ba2+作用的PO酶，其最大吸光度为0.362；经1×10-2 mol/L Ba2+作用的PO酶，其最大吸光度为0.326；经1×10-1 mol/L Ba2+作用的PO酶，其最大吸光度为0.302。随着Ba2+浓度的逐渐增大，吸光度呈先增大后减小的趋势，并未发生红移或蓝移现象。结合图1结果可以发现，当处理PO酶的Ba2+浓度为1×10-5和1×10-4 mol/L时，PO酶处于激活状态，对应紫外光谱分析，此时PO酶的紫外吸光度是增加的，说明在这样的Ba2+浓度下，酶结构发生的变化是有利于酶与底物的结合，提高了酶的活性；当作用PO酶的Ba2+浓度为10-2和10-1 mol/L时，PO酶的紫外吸光度低于对照组，可能是较高浓度的金属离子促进了酶蛋白的去折叠化，同时金属离子加速了蛋白分子间的聚集，结果使一部分暴露于水环境的Trp和Tyr残基又被包埋到疏水环境中。结合图1分析，这种改变降低了酶与底物的结合，从而降低了酶的催化活性。2.3 Ba2+对PO酶结构的影响内源荧光光谱分析
蛋白质中的芳香族氨基酸具有荧光特性，而且极易受环境影响，所以蛋白质荧光强度的变化可以间接反映出空间构象的变化[13]。用波长288 nm的激发光激发经不同浓度的Ba2+作用的PO酶，结果见图3。经不同浓度Ba2+处理的PO酶在波长337.8 nm处均出现了最高的发射峰。当Ba2+浓度为0 mol/L时，PO酶荧光强度为734.283；当Ba2+浓度为1×10-5 mol/L,PO酶荧光强度上升至738.667；当Ba2+浓度为1×10-4 mol/L时，PO酶荧光强度为757.609；当Ba2+浓度为1×10-2 mol/L时，PO酶荧光强度开始减小，为702.352；当Ba2+浓度为1×10-1 mol/L时，PO酶荧光强度为689.638。可以看出，随着与PO酶作用的Ba2+浓度的逐渐增加，PO酶荧光强度的变化趋势为先增大后减小，一般情况下，极性环境能影响蛋白质的生色团基团的基态和激发态能级，从而减少激发态的能量，使发射谱发生红移或蓝移现象[14]。从试验结果可以看出，经Ba2+处理，酚氧化酶的内源荧光光谱并未发生红移或蓝移的现象，这一结果与2.2紫外光谱分析结果相一致，所以，根据这2个光谱学的分析，可以推测Ba2+处理后的PO酶三级结构变化很小。2.4 Ba2+对PO酶结构的影响红外光谱分析
【参考文献】：
期刊论文
[1]超高压结合热处理对肌球蛋白凝胶特性及蛋白二级结构的影响[J]. 曹莹莹,张亮,王鹏,周光宏,徐幸莲. 肉类研究. 2013(01)
[2]金属离子对酶活性影响研究[J]. 彭维,欧爱芬. 酿酒. 2013(01)
[3]绿色木霉产双功能酶二级结构的FT-IR光谱法分析[J]. 刘萍,刘靖,祁兴普,夏文水. 食品科学. 2012(17)
[4]章鱼消化道蛋白酶的分离纯化及性质[J]. 任佩,王莹,金玉兰,朴美子. 食品科学. 2012(07)
[5]菲律宾蛤仔（Ruditapes philippinarum）漆酶型酚氧化酶的纯化及特性分析[J]. 蒋经伟,邢婧,战文斌. 海洋与湖沼. 2012(02)
[6]蛋白质溶液构象的研究方法[J]. 邓乾春,黄庆德,黄凤洪,谢笔钧. 生物物理学报. 2009(04)
博士论文
[1]动态高压微射流技术对酶的活性与构象变化的影响[D]. 刘伟.南昌大学 2009
硕士论文
[1]金银花多酚氧化酶提取纯化、酶学性质及抑制效应研究[D]. 周燕燕.河南科技大学 2014
本文编号：3347781
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