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阳离子双子表面活性剂诱导的α-CT超活性和构象变化
  • ISSN号:1000-6818
  • 期刊名称:《物理化学学报》
  • 时间:0
  • 分类:O642[理学—物理化学;理学—化学] O648[理学—物理化学;理学—化学]
  • 作者机构:[1]河南师范大学化学化工学院,精细化学品绿色制造河南省协同创新中心,绿色化学介质与反应教育部重点实验室,河南新乡453007, [2]河南科技学院化学化工学院,河南新乡453003
  • 相关基金:国家自然科学基金(21273061,21573061)和河南省高等学校重点科研项目(17A150032)资助
中文摘要:

报道了α-糜蛋白酶(α-CT)催化活性及其与阳离子双子表面活性剂(N,N'-双(十二烷基二甲基)-1,2-二溴化癸二铵,简写为12-10-12)相互作用热力学的关系。酶活性通过紫外-可见吸收光谱法测量底物醋酸2-萘酯(2-NA)分解速率进行评估。在较短的培育时间内,12-10.12能够激活α-CT,得到催化2-NA分解的超活性,同时也加速了酶变性的动力学过程。在低于α-CT/12-10-12体系的临界聚集浓度(cac12-10-12CT)时,显示一个钟形的大的超活性区。酶活性随时间变化的结果表明,由12-10-12激活的α-CT有高的酶活性和低的变性稳定性。进而采用等温滴定量热(ITC)、稳态荧光光谱和差示扫描量热(DSC)技术研宄了12-10-12诱导α-CT超活性的机理。结果表明酶的超活性来源于正电荷的12-10-12与α-CT相互作用对α-CT内部结构的扰动,使得酶的构象变得比处于弱相互作用平衡的天然酶的构象更加松弛,这有利于2-NA水解酸性产物释放的动力学,而同时也导致了α-CT结构的不稳定性。

英文摘要:

This work presents the correlation of the enzymatic activity of α-chymotrypsin (a-CT) with the thermodynamics of interaction between α-CT and the cationic gemini surfactant decanediyl-α, α-bis (dodecyldimethylammonium bromide) (12-10-12). The enzymatic activity was assessed by the rate of 2-naphthyl acetate (2-NA) hydrolysis obtained from UV-Vis absorption spectra. The superactivity of α-CT in the catalytic hydrolysis of 2-NA was obtained by activation with 12-10-12 in a short incubation time; the activated α-CT showed faster denaturation kinetics. The larger superactivities appeared in a bell shape below the critical aggregation concentration (cac12-10-12,CT) of the mixed gemini/α-CT systems in buffered aqueous solution. The results obtained from the variation of the activity with the incubation time highlight that the protein incubated in 12-10-12 has a high catalysis activity and a weakened conformational stability. The mechanism of the superactivity of α-CT in the presence of 12-10-12 has been proposed by combining the results from isothermaltitration calorimetry (ITC), steady state fluorescence, and differential scanning calorimetry (DSC). The superactivity arises from perturbation of the internal structure of α-CT by an interaction between the positively charged 12-10-12 and α-CT, which makes the conformation of α-CT looser than the native one, in the balance of a weak interaction. Such a conformation is favorable for release of the acidic product of 2-NA hydrolysis, whereas it simultaneously leads to instability of the α-CT structure.

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期刊信息
  • 《物理化学学报》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学技术协会
  • 主办单位:北京大学化学与分子工程学院承办
  • 主编:刘忠范
  • 地址:北京大学化学楼
  • 邮编:100871
  • 邮箱:whxb@pku.edu.cn
  • 电话:010-62751724
  • 国际标准刊号:ISSN:1000-6818
  • 国内统一刊号:ISSN:11-1892/O6
  • 邮发代号:82-163
  • 获奖情况:
  • 中文核心期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国科学引文索引(扩展库),英国科学文摘数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),英国英国皇家化学学会文摘,中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:24781