胡 升, 黄 俊, 柯丕余, 赵伟睿, 吕常江, 王进波, 尚龙安, 梅乐和,



利用荧光光谱法研究脲和盐酸胍诱导谷氨酸脱羧酶的去折叠

胡 升1, 黄 俊2, 柯丕余3, 赵伟睿3, 吕常江3, 王进波1, 尚龙安1, 梅乐和1,3

(1. 浙江大学 宁波理工学院, 浙江 宁波 315100; 2. 浙江科技学院 生物与化学工程学院, 浙江 杭州 310023; 3. 浙江大学 化学工程与生物工程学院, 浙江 杭州 310027)

利用荧光光谱法研究了盐酸胍和脲诱导的谷氨酸脱羧酶野生酶和突变酶K413A的去折叠过程，以探索与酶稳定性相关的构效关系。以盐酸胍为变性剂时，野生型酶和突变酶K413A在激发波长为280 nm的荧光图谱中色氨酸的最大发射峰均发生红移，色氨酸荧光强度呈现先上升再下降的趋势；以脲为变性剂时，两种酶荧光图谱中色氨酸的最大发射峰同样发生红移，但色氨酸荧光强度持续下降。无论是以盐酸胍还是以脲作为变性剂时，野生型酶和突变酶K413A的去折叠过程都符合“三态模型”，说明随着变性剂浓度的增加，野生型酶和突变酶K413A先从天然态转变为部分折叠中间态，并最终转变为去折叠状态。此外，考察了变性剂对谷氨酸脱羧酶活力的影响，当以盐酸胍为变性剂时，野生型酶和突变酶K413A半失活的盐酸胍浓度分别为0.4 mol×L-1和0.7 mol×L-1，而半失活的脲浓度分别为1 mol×L-1和2 mol×L-1。研究表明，突变酶K413A的热力学稳定性比野生型酶更强，K413位点与GAD的结构刚性有重要联系。

谷氨酸脱羧酶；脲；盐酸胍；荧光相图法；蛋白质去折叠

1 前 言

谷氨酸脱羧酶(Glutamate decarboxylase, GAD: EC 4.1.1.15)广泛存在于原核和真核生物细胞中，能专一性催化L-谷氨酸的-羧基脱羧生成-氨基丁酸(-aminobutyric acid, GABA)[1]。……