ATP合酶的研究进展

ATP合酶又称F0F1-ATP酶,是一个多亚基复合体,广泛存在于生物界,包括细菌的质膜、线粒体内膜和类囊体膜,可以催化能源物质ATP的合成。这种酶在生物能学、生物化学、物理学和纳米学领域受到重要关注。ATP合酶主要由两部分组成:一是水溶性的蛋白复合体F1,另外一个是疏水部分F0,两者都是转动马达。其中F1亚基由核基因编码,F0亚基由线粒体ATP6和ATP8基因以及核基因共同编码。该酶利用线粒体内膜两侧质子梯度差形成的势能,通过结合改变机理旋转合成ATP,也可逆水解ATP形成梯度差,达到了很高的能量转化效率。研究其对于能量代谢具有重要价值,国内外学者一直在对其进行探索。综合国内外文献对ATP合酶的功能、结构、研究历史和影响因素进行了阐述。     

线粒体F型ATP合成酶的制备方法研究与探讨

科研工作者们在过去的50年前赴后继的工作中深入研究了ATP合成酶的功能,并努力尝试解析该酶的空间结构以便能够从结构基础上对ATP合成酶的催化机理进行阐明;但蛋白的纯化工作却一直是困扰研究顺利进展的最大障碍.蛋白的纯化技术是与特定阶段科技发展及科研工作者思维模式的直接反应,因而是一门不断发展的艺术.文章主要介绍了ATP合成酶的提取与纯化工作,在详细对比了现有方法的基础上,给出了纯化此酶复合体的详细方案和线粒体、亚线粒体、ATP合成酶的提取与纯化方法;并在方法讨论的基础上对线粒体F型ATP合成酶的研究提出了前瞻性的方案.     

中华蟾蜍肝细胞质膜ATP酶的组成种类及其性质

哺乳动物和肿瘤组织细胞质膜ATP酶的分布和性质已有报导,而有关两栖纲动物细胞质膜ATP酶的分布、性质还未见报导.本文研究了中华蟾蜍肝细胞质膜ATP酶,并对Mg~(++)-ATP酶的作用机制、胰岛素作用和Mg~(++)-ATP酶的关系作了探索. 中华蟾蜍肝细胞质膜的分离纯化:取中华蟾蜍肝,切成碎片,用缓冲液洗去血,每10克肝组织加入25ml 12mM、pH7.4的Tris-HCl缓冲液,用匀浆器进行匀浆.匀浆液于1500g离心15分钟,沉淀为细胞核和线粒体.上清液经66,000g离心90分钟,沉淀为微粒体.用70%的蔗糖将微粒体混匀,使其最后体积为52%.然后取13ml上述溶液放在硝     

重组产几丁质酶C工程菌包涵体的复性

将重组产几丁质酶C(Chi C)的菌体通过固定金属鳌合层析(IMAC),对目的蛋白进行初步纯化;然后采用透析法、凝胶过滤柱层析法和金属鳌合柱层析法对包涵体进行复性.结果表明,逐渐降低变性剂尿素浓度进行透析复性,酶液的酶活力为58.85 μkat·L-1,比活为0.425 mkat·g-1,蛋白回收率为95.3%.使用S...     

三丁基锡对罗非鱼稚鱼生长和ATP酶活力的影响

在实验生态条件下,研究浓度为0.1、1、10 ng/L的三丁基锡对罗非鱼稚鱼生长、死亡率及Ca2 -ATP酶和Na ,K -ATP酶活力的影响.结果显示:三丁基锡抑制罗非鱼稚鱼的生长发育.其中15 d的1 ng/L和10 ng/L暴露组体长较对照组显著性降低;15 d和30 d的10 ng/L暴露组死亡率较对照组均显著增加.三丁基锡对罗非鱼稚鱼的Ca2 -ATP酶和Na ,K -ATP酶活力的抑制均表现剂量依赖性.Ca2 -ATP酶和Na ,K -ATP酶活力的变化与死亡率具有一定相关性.     

结核分枝杆菌H37Rv高丝氨酸激酶基因的克隆、表达及酶学性质分析

采用PCR方法克隆到结核分枝杆菌H37Rv的高丝氨酸激酶基因thrB,将其连接到pET-28a( )表达载体中,在大肠杆菌E.coli BL21(DE3)中经丙基硫代半乳糖苷(IPTG)诱导得到高效表达.用Ni·NTA His·Bind亲和层析柱对表达的活性重组蛋白进行了分离纯化,并对其酶学性质进行了研究.结果表明:重组结核分枝杆菌高丝氨酸激酶能以L-高丝氨酸和ATP为底物催化L-高丝氨酸生成O-磷酰-L-高丝氨酸,该酶的比活力为2.946 U/mg,对底物L-高丝氨酸和ATP的米氏常数分别为2.303 1 mmol/L和2.342 9 mmol/L.     

低盐胁迫对黄鳍棘鲷幼鱼存活率、鳃ATP酶和肝脏抗氧化酶的影响

为了解低盐胁迫对黄鳍棘鲷(Acanthopagrus latus)养殖所产生的影响,采用快速或缓慢2种梯度淡化方法,研究盐度由20淡化至10,5甚至淡水后对黄鳍棘鲷幼鱼的存活率、鳃ATP酶和肝脏抗氧化酶的影响.结果表明:1)除了淡水组的黄鳍棘鲷全部死亡之外,其他低盐组中的成活率为100%;2)在响应不同盐度的低盐胁迫时,不同酶的敏感性有所不同,其中超氧化物歧化酶(SOD)仅对淡水胁迫敏感,Na+/K+-ATP酶和Ca2+/Mg2+-ATP酶对盐度10的低盐胁迫不敏感,过氧化氢酶(CAT)对所有的实验组都敏感,盐度胁迫强度由强到弱依次为淡水、盐度5和盐度10;3)不同的淡化速度影响着Na+/K+-ATP酶和CAT活力恢复到正常水平所需的时间,其中快速淡化所需时间要比缓慢淡化长.本研究结果表明黄鳍棘鲷幼鱼可以较好适应低盐度养殖环境,但淡化速率会对黄鳍棘鲷幼鱼产生一定的应激影响,并且在淡水中应激非常明显.     

F1F0-ATP酶的超分子结构和功能的研究

通过X衍射晶体学法、荧光标记显微镜法、负染色体电子显微镜与单克隆抗体技术等对F1F0 ATP酶结构和功能的研究发现,在大肠杆菌、叶绿体和牛心线粒体中,F1F0 ATP酶复合体分别由8、9和16种不同的亚基组成.所有F1F0 ATP酶都有类似的结构,球状的F1和F0是由一个中心转轴和一个外围柄连接在一起.其中,中心转轴由γ和ε亚基组成,外围柄由b2(Ⅰ,Ⅱ)和δ亚基组成.在酶的催化过程中,α3β3亚基通过γ亚基与膜上的c亚基环相互作用,驱动ATP合成酶的中心转轴旋转.F1F0 ATP酶利用电化学质子梯度的能量,催化ADP(腺苷二磷酸)和Pi(无机磷酸盐)形成ATP(腺苷三磷酸).     

N-糖酰胺酶F(PNGase F)在大肠杆菌中的表达纯化及其脱糖基化作用鉴定

N-糖酰胺酶F(PNGase F)是由革兰氏阴性菌——脑膜炎脓杆菌分泌的一种分子量为34.8 kDa的去糖基化酶.本研究通过PCR技术扩增出945 bp的N-糖酰胺酶F基因,经酶切、连接,构建了大肠杆菌表达载体pET28a-PNGase F.将pET28a-PNGase F转入大肠杆菌BL21中,16℃诱导表达及Ni柱纯化后,SDS-PAGE鉴定,获得超过95%纯度的可溶性表达的N-糖酰胺酶F.对Na+依赖的中性氨基酸转运蛋白1(SNAT1)和2(SNAT2)进行脱糖基化作用检测,结果证明:纯化的N-糖酰胺酶F对SNAT1和SNAT2具有高效的脱糖基化作用.     

鲍鱼内脏β-葡萄糖苷酶中试规模制备研究

采用胶体磨匀浆、高速管式离心、陶瓷复合膜过滤、超滤、DEAE-琼脂糖离子交换层析和CM-琼脂糖离子交换层析的中试制备工艺,从鲍鱼内脏中分离纯化得到β-葡萄糖苷酶.研究发现:胶体磨匀浆所得匀浆液总酶活为12 174.21 U,比活力为0.158 U·mg~(-1);高速管式离心两次后得到粗酶液,酶比活力为0.247 U·mg~(-1);陶瓷复合膜过滤后所得清液的酶比活力为0.133 U·mg~(-1);超滤浓缩脱盐后所得浓缩液的酶比活力为0.249U·mg~(-1);DEAE-琼脂糖阴离子交换层析洗脱缓冲液的最佳pH值为7.5,CM-琼脂糖阳离子交换层析洗脱缓冲液的最佳pH值为6.0;DEAE-琼脂糖阴离子交换层析后收集酶活性组分的酶比活力为0.492 U·mg~(-1),CM-琼脂糖阳离子交换层析收集酶活性组分的酶比活力为1.709 U·mg~(-1),纯化倍数为10.78,收率为5.0%.