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Cr介质中生长的棕色固氮菌突变株UW3的固氮酶CrFe蛋白的特性

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摘要经DEAE-52,Q-Sepharose和Sephacry S-200柱厌氧层析,从在含Cr的培养基中生长良好的棕色固氮菌突变株UW3纯化得到CrFe蛋白制备物.与从野生型固氮菌OP的MoFe蛋白(OP Av1)相比,该制备物中～50%的蛋白具有与之相似的亚基组成,并可与OP Av1的抗体发生免疫交叉反应.该制备物还具有～40%的OP Av1 C2H2,H+和N2(以在氩气和氮气下放氢的差值表示)还原活性,并具与OP Av1相似的电子对比率.金属分析表明,此蛋白制备物含有Fe,Cr和Mo.与OP Av1相比,该制备物在450nm的圆二色谱(CD)与之相似,但在3个相同g值处(g≈4.3,3.7和2.0)出现的EPR信号相对强度则不相同.根据EPR计算的结果表明,(i)CrFe蛋白制备物的Mo/Cr和Fe/(Cr+Mo)的比率分别为0.4和15.0,暗示在该制备物中的含Cr蛋白与MoFe蛋白之比约为2.5;(ii)该制备物活性与Fe及Cr的比率都分别接近于OP Av1活性与Fe和与Mo的比率;(iii)该制备物的上述3个g处的EPR信号强度与Cr含量的比率分别为OpAv1信号强度与Mo含量之比的～83%,0%和～40%.以上结果表明,CrFe蛋白也许是一种新的固氮酶组分Ⅰ蛋白,除以Cr代替Mo外,它的功能和包括金属原子簇在内的结构都可能与MoFe相似.