稀土离子和钙调蛋白重组的紫外差光谱及电泳研究

【摘要】 <正>对稀土的生物学效应研究表明,稀土元素能促进农作物的生长,增加产量;稀土在一定的浓度下对动物组织具有一定的毒性.目前对稀土在生物体中的作用机理还不很清楚,许多学者认为,稀土离子(Ln³⁺在生物体内与拮抗Ca²⁺有关.钙调蛋白（CaM）是一种动植物中普遍存在的非常重要的钙离子受体,它能调节多种酶的活性(如,环核苷酸磷酸二酯酶（PDE）、Ca²⁺-Mg²⁺-ATPase、等).这预示着 Ln³⁺与CaM之间存在着一定的关系.CaM不含色氨酸,它有5条精细的特征峰结构（253,259,265,269,277nm）.紫外光谱滴定实验表明,猪脑CaM的两个Tyr残基位于不同的环境:Tyr-99位于分子表面,Tyr-138埋藏于分子内部.Yazawa等发现Ca²⁺由于影响了CaM中Tyr-138的环境而诱导了286nm负的差谱.本文利用了紫外差光谱法（测定蛋白质在两种环境下的吸收度差）来研究Ln³⁺对CaM的构象影响.此外,还采用PAGE活性电泳以及SDS-PAGE方法来研究Ln³⁺和CaM的重组.结果表明.Ln³⁺与CaM的结合所引起的构象变化与Ca²⁺的相类似.Ln³⁺结合CaM后导致CaM的C末端的两个Tyr残基（Try-99,Tyr-138）环境变得更加亲水,明显显示出286nm和279nm负的差谱.由其离子滴定引起这2个差谱的变化大小推测Ln³⁺能与脱钙CaM（Apo-CaM）的钙结合位点结合.其第1个Ln⁽更多还原