細(xì)胞色素c氧化酶亞基Ⅱ可溶性結(jié)構(gòu)域的結(jié)構(gòu)改變、轉(zhuǎn)換和功能研究.pdf

1、細(xì)胞色素c氧化酶是哺乳動(dòng)物線粒體或細(xì)菌呼吸鏈上的末端酶,催化電子從細(xì)胞色素c到O<,2>的轉(zhuǎn)移并使后者還原為水.該酶是一個(gè)復(fù)合的膜蛋白,包括多個(gè)亞基及不同的金屬活性中心.其中,亞基Ⅱ中的Cu<,A>中心被認(rèn)為是電子從細(xì)胞色素c進(jìn)入該酶的入口,在生理過(guò)程中起著重要作用.細(xì)胞色素c氧化酶的缺損或不足可導(dǎo)致許多疾病,在一些退行性疾病(如:老年癡呆癥)或癌癥研究中已發(fā)現(xiàn)了與其相關(guān)的基因突變.該工作以該酶的亞基Ⅱ可溶區(qū)為研究對(duì)象,成功表達(dá)并獲得了

2、Paracoccus versutus的細(xì)胞色素c氧化酶亞基Ⅱ可溶區(qū)重組蛋白(128-280位的氨基酸序列);通過(guò)基因工程方法構(gòu)建突變體蛋白,研究了Trp121和Vall62氨基酸殘基在該酶中的重要地位,報(bào)道了突變和其它物理化學(xué)因素引起的蛋白結(jié)構(gòu)改變、轉(zhuǎn)換,以及與此相關(guān)的性質(zhì)和功能變化.Trp121和Vall62的氨基酸突變可使細(xì)胞色素c氧化酶亞基Ⅱ可溶區(qū)的Cu<,A>中心及二級(jí)結(jié)構(gòu)發(fā)生轉(zhuǎn)變,其它因素包括升濕,pH的改變以及變性劑等也可

3、以導(dǎo)致蛋白質(zhì)同樣的結(jié)果,表明該酶的亞基Ⅱ可溶區(qū)極易發(fā)生構(gòu)象轉(zhuǎn)換.對(duì)Trp121和Vall62的殘基置換也不同程度的影響了蛋白的電子傳遞功能,含有Cu<,A>中心的突變體W121Y和V162M保留了電子傳遞功能,而導(dǎo)致Cu<,A>中心破壞的突變體W121L、ΔW121和V162W不再與細(xì)胞色素c進(jìn)行電子交換.由此可見(jiàn),突變所造成的Cu<,A>中心結(jié)構(gòu)的破壞是抑制蛋白電子傳遞功能的直接原因;而在Cu<,A>中心可心保持的突變蛋白中,由于氨基