稀土离子可与人血清转铁蛋白形成稳定的配合物。在转铁蛋白受体的介导下,稀土转铁蛋白可跨过细胞膜进入细胞。中心蛋白是细胞内重要的与钙(II)有关的功能蛋白质。本申请通过分子生物学方法表达、纯化中心蛋白(Centrin),进而表达中心蛋白的不同突变体(F82W, E155W),用胰蛋白酶水解断裂方法制备N-, C-端半分子中心蛋白,以蜂毒素、稀土离子等为光谱探针研究钙(II)、稀土离子与不同中心蛋白作用的热力学、动力学性质,观察稀土离子对中心蛋白构象及生物功能的影响,探索稀土转铁蛋白配合物的后续生物学效应。对稀土的胞内生物化学行为阐明具有重要意义
为了深入研究稀土的生物学效应,本项目开展了中心体周围物质之一- - 中心蛋白与稀土离子作用的化学研究。通过分子生物学方法得到野生型、突变体及片段中心蛋白共15个。使用多种生化技术、谱学技术等研究表明1、中心蛋白可结合4个金属离子,四个结合部位Ⅳ、Ⅲ、Ⅰ,Ⅱ的结合能力是不等同的,N-、C-端结合部位间存在协同作用。2、当结合金属离子后蛋白从关闭式构象转变为开放式构象。同时伴随着大量疏水表面的暴露。3、中心蛋白通过疏水性相互作用与靶肽结合形成11的稳定配合物,其中C-端是其发挥信号转导作用的主要功能区。4、中心蛋白通过疏水作用和静电作用等可形成聚合体,聚合现象是一个全分子协同作用的结果。稀土离子对聚合体形成的促进作用远大于钙(II)。5、金属离子的结合使得蛋白的疏水性结构域更加外露,而稀土离子的结合比钙(II)的结合蛋白的疏水性结构域的暴露程度更大。6、钙调蛋白阻断剂三氟啦嗪存在下,中心蛋白和靶肽的作用被大大的减弱,金属离子依赖的自我聚合也减小。