生物化学与分析生物化学

抽象的

大分子拥挤和限制对天然和变性条件下酶活性和结构的影响

史蒂文·朗、杰弗里·昆克尔和普拉山斯·阿苏里

现在人们已经充分认识到，由于排除体积效应，拥挤和限制都会影响酶的结构和功能；然而，由于缺乏直接的比较研究，这些环境对蛋白质命运的相对影响仍不清楚。在本研究中，我们探索使用生物聚合物海藻酸盐来开发一个体外平台，以研究拥挤和限制对两种模型酶（辣根过氧化物酶和 β-半乳糖苷酶）行为的影响。海藻酸盐在溶液相中可用作拥挤剂，在凝胶相中通过使用二价阳离子交联来包封和限制蛋白质，从而使我们能够使用相同的系统直接比较拥挤和限制的影响。通过改变海藻酸盐浓度可以实现不同程度的拥挤和限制，这些研究表明酶活性明显依赖于拥挤和限制的程度。此外，我们的数据还表明，与非交联拥挤环境相比，交联海藻酸盐凝胶中的蛋白质限制可导致变性条件下酶活性的更高增强。使用 8-苯胺萘-1-磺酸荧光测定法对蛋白质变性进行结构测量，证实了动力学分析的结果。