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摘要血红素蛋白的结构和功能受不同的翻译后修饰调控，主要有化学修饰、血红素共价连接以及分子内二硫键等。为了研究血红素共价连接的机理，以抹香鲸肌红蛋白（swMb）为血红素蛋白模型，在血红素四位乙烯基附近42位引入半胱氨酸（Cys），得到突变体蛋白K42C Mb，用X-ray单晶衍射解析了晶体结构。有意思的是，发现在氧气存在时，K42C Mb中Cys42在DTT存在的还原条件下，会与血红素发生部分共价连接（称为K42C-X Mb）。盐酸胍诱导去折叠以及血红素萃取实验证明了共价键的存在；质谱学和酶切肽段质谱进一步证明了共价连接发生在Cys42与血红素4位乙烯基上，而切分子量增加了16Da可能是由于α碳原子的羟基化。基于质谱学、蛋白与DTT反应的紫外动力学和电子顺磁波谱学，提出了K42C-X Mb中共价键形成的机理。而且，K42C-X Mb中共价键的形成提高了蛋白活化过氧化氢的能力。这项研究丰富了血红素蛋白翻译后修饰的多样性，说明Cys与血红素的共价连接也可以在体外发生，它可用于具有不可解离的血红素辅基的血红素蛋白的设计以及功能的改进。<br>　　另外，在人的神经红蛋白（Ngb）中构建第二个二硫键，得到具有高纯度的突变体蛋白A15C Ngb。用紫外光谱（UV-Vis）、圆二色光谱（CD）对A15C Ngb及WT Ngb进行了表征；质谱证明了Cys15与Cys120形成了分子内二硫键；通过A15C Ngb与WT Ngb&nbsp;的质谱、盐酸胍诱导去折叠实验以及热变性实验的比较，证明了A15C Ngb的稳定性比WT Ngb高，说明分子内二硫键的构建增强了蛋白的稳定性。这项研究增加对血红素蛋白中翻译后修饰如何调控结构-性质-反应-功能（SPRF）关系的认识，而且也为人工设计具有优越功能的血红素蛋白提供新思路。