论文部分内容阅读
菠萝蛋白酶是一种巯基酶,有较高的药用价值,按来源分为茎菠萝蛋白酶和果菠萝蛋白酶。前人已经证实,茎菠萝蛋白酶和果菠萝蛋白酶的氨基酸组成和序列几乎一样,两种酶只含一种亚基,其分子量也在25kD左右,但等电点(pI)却分别为大于10,和4.8。我们之前已经证明,富含苯丙氨酸的碱性蛋白(PP)包裹在乙醇酸氧化酶(GO)的外部组成GO-PP复合蛋白(GC)。植物内存在不同GO/PP比例而具有不同pI的GC。GC抗体只识别PP而不识别GO,同时PP抗体识别菜心粗蛋白54kD亚基。PP因为在SDS—电泳中向负极泳动而容易被忽略。本文研究茎菠萝蛋白酶和果菠萝蛋白酶的等电点相差很大,是否也与PP有关,即两种酶是同一种酶,只是茎菠萝蛋白酶因为含有较多的PP而呈现高pI;而果菠萝蛋白酶因为不含有、或含较少PP而呈现低pI。如果这样的话,必须找到以下证据:首先,茎/果菠萝蛋白酶的亚基大小必须一样,确实分别为强碱性蛋白和酸性蛋白。其次,茎菠萝蛋白酶含有在SDS—电泳中向负极泳动的蛋白;第三,PP,GC抗体和茎菠萝蛋白酶的抗体有免疫交叉反应。即PP也包裹茎菠萝蛋白酶,将导致茎菠萝蛋白酶的抗体不识别茎/果菠萝蛋白酶的亚基,但茎菠萝蛋白酶亚基的抗体识别茎/果菠萝蛋白酶的亚基。第四,茎/果菠萝蛋白酶在苯丙氨酸和碱性氨基酸的比例上有区别。为此,本文对以上证据进行研究,结果如下:
1.经过硫酸铵沉淀,Sephadex G—25、DEAE—Cellulose52层析,Native-PAGE等处理,纯化了茎菠萝蛋白酶和果菠萝蛋白酶。菠萝茎中,以及菠萝果中均存在两种酶,其在SDS-PAGE中均分别为28kD和25kD单带,本文分别称之为28kD茎酶和25kD茎酶,以及28kD果酶和25kD果酶。可见,他们的大小是一样的。
2.在Native-PAGE(pH8.3)中,28kD茎酶向负极泳动,表明其pI>8.3;而25kD茎酶向正极泳动,表明其pI<8.3。等电聚焦实验表明(pH3-PH10),新鲜制备的28kD茎酶中大部分蛋白不能聚焦,表明其pI>10.0,少部分聚焦在pI为4.9和5.3。放置后,28kD茎酶蛋白在酸性区聚焦出现3条带,pI分别为4.3,4.6,4.9,在碱性区聚焦出现2条带,pI分别为7.9和8.3,表明其pI会下降。但放置后的28kD茎酶经SDS-PAGE后出现25kD,表明pI下降与降解现象有关,25kD茎酶可能是28kD茎酶的降解产物,但该结论有待进一步证实。新鲜的25kD果酶在IEF中出现pI为4.6一条带,但放置后出现4.0,4.6(主带),4.8,5.3,7.1和7.9等6条带,在SDS-PAGE中则出现25kD和40kD两条带,且两条带的比例大体相同。
3.在Dot blot中,28kD茎酶的抗体识别28kD茎酶,以及25kD果酶。菜心粗蛋白经SDS-PAGE后用考马斯亮蓝染色,出现54kD和14kD等许多蛋白带,其中的54kD可以被28kD茎酶的抗体,以及被GC抗体所识别。表明GC抗体和茎菠萝蛋白酶的抗体有免疫交叉反应。SDS-PAGE Western—blot表明,28kD茎酶亚基的抗体识别25kD茎酶的25kD亚基,也识别25kD果酶的25kD亚基。
4.氨基酸组成分析表明:28kD茎酶的苯丙氨酸占30%,28kD茎酶的28kD亚基占2%。25kD果酶的苯丙氨酸占27%,而25kD果酶25kD亚基的苯丙氨酸占4%。
可见,两种酶是同一种酶,只是茎菠萝蛋白酶因为含有较多的PP而呈现高pI;而果菠萝蛋白酶因为不含有、或含较少PP而呈现低pI。