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分子表面包裝對于磷脂單分子層膜中的錨定蛋白中酶活性的調制作用的影響——結果和討論

來(lai)源:上海謂(wei)載 瀏覽 726 次 發布時(shi)間:2021-12-01

結果和討論


表面(mian)(mian)壓縮性和(he)酶活性。 純DMPA和(he)混合DSAP/DMPA單(dan)層的(de)(de)(de)表面(mian)(mian)壓力(li)(li)分子(zi)(zi)面(mian)(mian)積(ji)等溫線如圖1所示,與(yu)先前的(de)(de)(de)結果(guo)一(yi)致。20,40對于純DMPA單(dan)層,每個分子(zi)(zi)在55和(he)44?2之間存(cun)在一(yi)個典型的(de)(de)(de)平(ping)臺,對應于液(ye)體膨脹(zhang)(LE)和(he)液(ye)體冷凝(LC)相的(de)(de)(de)共(gong)存(cun)區, 而LE-LC轉(zhuan)變(bian)發(fa)生在8.0mn/m。 與(yu)此相反,DSAP/DMPA混合單(dan)分子(zi)(zi)膜不存(cun)在共(gong)存(cun)區,液(ye)相膨脹(zhang)相保持,直(zhi)到(dao)表面(mian)(mian)壓力(li)(li)達到(dao)20 mN/m以下。

圖1.朗繆爾單分(fen)子膜的(de)(de)表面壓力-面積曲(qu)線:純(chun)DMPA(O)和DSAP/DMPA(1:3500,mol:mol)(4)。 曲(qu)線中(zhong)顯示的(de)(de)斷點與混合單層的(de)(de)LE-LC轉變有關。


值得注意(yi)的(de)(de)(de)(de)是,為(wei)(wei)了(le)避免不(bu)可逆的(de)(de)(de)(de)酶(mei)聚集,蛋(dan)白質(zhi)被(bei)分(fen)散在(zai)預成型(xing)的(de)(de)(de)(de)DMPA單分(fen)子膜上(shang),而不(bu)是注入亞(ya)相。 此外,溶(rong)(rong)解酶(mei)儲備(bei)溶(rong)(rong)液中的(de)(de)(de)(de)C12(EO)9 0.01%在(zai)擴散后進一步(bu)稀(xi)釋,這(zhe)無(wu)疑有利(li)于(yu)(yu)(yu)酶(mei)在(zai)界(jie)面上(shang)的(de)(de)(de)(de)位(wei)置(zhi),我們可以將此過程確定為(wei)(wei)“無(wu)表(biao)面活性(xing)(xing)劑(ji)(ji)酶(mei)的(de)(de)(de)(de)表(biao)面滲(shen)透”。 這(zhe)一過程是實(shi)驗條件的(de)(de)(de)(de)結(jie)果,因為(wei)(wei)在(zai)亞(ya)相中將表(biao)面活性(xing)(xing)劑(ji)(ji)稀(xi)釋至10-6%(或0.21μmol/L)會使(shi)系統進一步(bu)低于(yu)(yu)(yu)堿性(xing)(xing)磷酸酶(mei)/C12(EO)9(3.6μmol/L20,22)混合系統的(de)(de)(de)(de)臨界(jie)聚集濃度(du)(CAC)42。 事(shi)實(shi)上(shang),表(biao)面活性(xing)(xing)劑(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)稀(xi)釋已(yi)被(bei)用(yong)作誘導(dao)GPI錨定蛋(dan)白質(zhi)分(fen)子層吸附的(de)(de)(de)(de)成功方法。22,27此外,先前的(de)(de)(de)(de)數(shu)據20,22表(biao)明,向體積(ji)濃度(du)為(wei)(wei)0.21μM的(de)(de)(de)(de)純水中添加C12(EO)9不(bu)會引(yin)起(qi)表(biao)面張(zhang)力的(de)(de)(de)(de)變化, 既不(bu)適用(yong)于(yu)(yu)(yu)清潔空(kong)氣/水界(jie)面,也不(bu)適用(yong)于(yu)(yu)(yu)DMPA單層。


與(yu)酶(mei)(mei)表(biao)面(mian)沉(chen)淀過程(cheng)相(xiang)關(guan)的(de)疏(shu)水(shui)性錨定物的(de)存(cun)在(zai)(zai)(zai)強(qiang)烈表(biao)明,酶(mei)(mei)的(de)總擴(kuo)散量應(ying)保持在(zai)(zai)(zai)與(yu)磷(lin)脂形成混(hun)合單(dan)層的(de)空(kong)氣(qi)/液體界面(mian),而(er)(er)底物(PNPP)及其水(shui)解(jie)產物(對硝基(ji)苯酚和(he)無(wu)機磷(lin)酸鹽) 應(ying)保持在(zai)(zai)(zai)子階段。 這(zhe)與(yu)一(yi)(yi)些(xie)關(guan)于脂肪(fang)酶(mei)(mei)催化活(huo)性的(de)報告43-48大不相(xiang)同(tong)。 在(zai)(zai)(zai)這(zhe)些(xie)研(yan)究(jiu)中(zhong)(zhong),酶(mei)(mei)被注射到(dao)(dao)亞(ya)相(xiang),在(zai)(zai)(zai)吸(xi)(xi)附到(dao)(dao)界面(mian)后,它(ta)會對該界面(mian)上(shang)的(de)脂質進行化學修飾。 相(xiang)比(bi)之下(xia)(xia),在(zai)(zai)(zai)目前(qian)的(de)研(yan)究(jiu)中(zhong)(zhong),脂質單(dan)層充(chong)當酶(mei)(mei)的(de)基(ji)質,并且在(zai)(zai)(zai)化學上(shang)不受影響。 此外,在(zai)(zai)(zai)對照(zhao)實驗(yan)(yan)中(zhong)(zhong)未觀察(cha)到(dao)(dao)PNPP水(shui)解(jie):在(zai)(zai)(zai)側隔(ge)室中(zhong)(zhong)未檢(jian)(jian)測到(dao)(dao)吸(xi)(xi)光度或(huo)活(huo)性,這(zhe)意味著酶(mei)(mei)在(zai)(zai)(zai)亞(ya)相(xiang)中(zhong)(zhong)未溶(rong)解(jie)。 另(ling)一(yi)(yi)方面(mian),在(zai)(zai)(zai)存(cun)在(zai)(zai)(zai)混(hun)合單(dan)層的(de)中(zhong)(zhong)央腔室中(zhong)(zhong)檢(jian)(jian)測到(dao)(dao)催化活(huo)性。 這(zhe)一(yi)(yi)結果(guo)明確地表(biao)明,在(zai)(zai)(zai)所采用(yong)的(de)實驗(yan)(yan)條件下(xia)(xia),酶(mei)(mei)沒有分散在(zai)(zai)(zai)亞(ya)相(xiang)中(zhong)(zhong),而(er)(er)是完(wan)全吸(xi)(xi)附在(zai)(zai)(zai)氣(qi)液界面(mian)上(shang)。 還(huan)估計了在(zai)(zai)(zai)無(wu)酶(mei)(mei)的(de)情況下(xia)(xia)PNPP的(de)自發水(shui)解(jie),考慮到(dao)(dao)實驗(yan)(yan)所用(yong)的(de)時間間隔(ge),可以忽(hu)略。


在5到18 mN/m的(de)(de)表(biao)(biao)面(mian)(mian)壓(ya)(ya)力下,DMPA的(de)(de)表(biao)(biao)面(mian)(mian)密(mi)度(du)從1.45×1017分子/m2變(bian)化到2.30×1017分子/m2。 考慮(lv)到DMPA和DSAP都保留在界面(mian)(mian)上,單層的(de)(de)壓(ya)(ya)縮應減少磷脂和蛋白質(zhi)的(de)(de)可用面(mian)(mian)積。 因此,可以(yi)估計(ji)酶的(de)(de)表(biao)(biao)面(mian)(mian)密(mi)度(du),并將其與酶活性(xing)關聯起來(圖2)。 高達12.1 ng/cm2(對(dui)應于(yu)18 mN/m的(de)(de)表(biao)(biao)面(mian)(mian)壓(ya)(ya)力)時(shi)(shi),觀(guan)察到線性(xing)相關性(xing),表(biao)(biao)明活性(xing)的(de)(de)增加(jia)直接反(fan)映(ying)了酶表(biao)(biao)面(mian)(mian)密(mi)度(du)的(de)(de)增加(jia)。 然而,當蛋白質(zhi)表(biao)(biao)面(mian)(mian)密(mi)度(du)高于(yu)12.1 ng/cm2時(shi)(shi),酶活性(xing)會突然下降(jiang)。


圖3顯示了表(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)壓力(li)(li)(li)對表(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)壓縮模(mo)量Cs-1的(de)(de)(de)(de)(de)影(ying)響(定義49為(wei)表(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)壓縮性(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)倒數:Cs-1)[-A(?π/?A) ]T),以及DMPA朗繆(mou)爾(er)單層中(zhong)(zhong)(zhong)DSAP的(de)(de)(de)(de)(de)酶活(huo)性(xing)(xing)。表(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)壓縮模(mo)量在圖3中(zhong)(zhong)(zhong)是首選(xuan)的(de)(de)(de)(de)(de),因為(wei)它隨(sui)著(zhu)表(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)堆積而增加(jia)(jia),并且也可以與(yu)單層的(de)(de)(de)(de)(de)狀態(tai)相關(guan)。液(ye)體(ti)冷(leng)凝膜(mo)的(de)(de)(de)(de)(de)Cs-1值通常(chang)高于(yu)50 mN/m。事(shi)實上,曲線中(zhong)(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)斷點(在圖1中(zhong)(zhong)(zhong)19(1 mN/m)處觀(guan)察(cha)到)伴隨(sui)著(zhu)壓縮模(mo)量的(de)(de)(de)(de)(de)突然增加(jia)(jia)(對于(yu)可忽(hu)略的(de)(de)(de)(de)(de)面(mian)(mian)(mian)積/表(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)壓力(li)(li)(li)變(bian)化,從(cong)55 mN/m到62 mN/m)此外,隨(sui)著(zhu)表(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)壓力(li)(li)(li)的(de)(de)(de)(de)(de)增加(jia)(jia),單層膜(mo)上的(de)(de)(de)(de)(de)酶活(huo)性(xing)(xing)增加(jia)(jia)至均勻介質中(zhong)(zhong)(zhong)酶活(huo)性(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)91%,直到18 mN/m。盡管酶活(huo)性(xing)(xing)始終低(di)于(yu)溶液(ye)中(zhong)(zhong)(zhong)測(ce)得的(de)(de)(de)(de)(de)酶活(huo)性(xing)(xing),但與(yu)表(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)壓力(li)(li)(li)無關(guan),最大值與(yu)先前(qian)的(de)(de)(de)(de)(de)報告21-23,50形(xing)成對比固定在固體(ti)載(zai)(zai)體(ti)上的(de)(de)(de)(de)(de)堿(jian)性(xing)(xing)磷(lin)酸酶的(de)(de)(de)(de)(de)酶活(huo)性(xing)(xing),其在均相介質中(zhong)(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)活(huo)性(xing)(xing)范圍為(wei)10%至45%。事(shi)實上,這些研究中(zhong)(zhong)(zhong)從(cong)未使用過低(di)于(yu)20 mN/m的(de)(de)(de)(de)(de)表(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)壓力(li)(li)(li),因為(wei)單層的(de)(de)(de)(de)(de)高壓縮性(xing)(xing)阻礙了其向(xiang)固體(ti)載(zai)(zai)體(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)轉(zhuan)移。


此(ci)外,一些研(yan)究51揭示了Na+/K+-ATP酶(mei)活性(xing)與周圍膜脂的(de)堆積之間的(de)強烈相(xiang)關性(xing),盡管膜組成也(ye)表現出顯著的(de)影響。


在(zai)空氣/液體界面(mian)(mian)(mian)觀(guan)察到(dao)的(de)(de)DSAP的(de)(de)最(zui)大活(huo)(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)發生在(zai)18 mN/m的(de)(de)表(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)壓(ya)力下(xia)(圖(tu)(tu)3)。如表(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)壓(ya)縮模(mo)(mo)量(liang)Cs-1的(de)(de)增加(jia)所(suo)示(shi),酶(mei)(mei)(mei)活(huo)(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)在(zai)該值以上(shang)突然下(xia)降,單(dan)層壓(ya)縮性(xing)(xing)也(ye)隨之(zhi)(zhi)下(xia)降。這(zhe)(zhe)一結(jie)果(guo)可以解(jie)釋圖(tu)(tu)2中觀(guan)察到(dao)的(de)(de)表(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)密(mi)度高于12.1 ng/cm2時酶(mei)(mei)(mei)活(huo)(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)急劇下(xia)降的(de)(de)原因(yin)。通過(guo)(guo)對比分(fen)析壓(ya)縮模(mo)(mo)量(liang)與(yu)(yu)表(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)密(mi)度相(xiang)比,壓(ya)縮模(mo)(mo)量(liang)的(de)(de)顯著增加(jia)(與(yu)(yu)單(dan)層的(de)(de)表(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)堆積(ji)有關(guan))成為影響酶(mei)(mei)(mei)活(huo)(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)的(de)(de)主要因(yin)素,超過(guo)(guo)18 mN/m。值得注意(yi)的(de)(de)是(shi),與(yu)(yu)在(zai)35-165 mN/m范圍(wei)內觀(guan)察到(dao)的(de)(de)Cs-1的(de)(de)顯著變化無(wu)關(guan)(π在(zai)19和30 mN/m之(zhi)(zhi)間(jian)),酶(mei)(mei)(mei)活(huo)(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)幾乎保持(chi)不變,在(zai)均勻培養(yang)基中約為活(huo)(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)的(de)(de)50%。這(zhe)(zhe)一結(jie)果(guo)與(yu)(yu)報道的(de)(de)在(zai)30 mN/m表(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)壓(ya)力下(xia)轉移的(de)(de)DMPA/DSAP混合(he)(he)單(dan)層23 LB膜的(de)(de)43%活(huo)(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)密(mi)切相(xiang)關(guan),盡管蛋(dan)白質表(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)密(mi)度顯著較(jiao)高(179 ng/cm2)。事(shi)實(shi)上(shang),在(zai)相(xiang)同表(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)壓(ya)力下(xia),表(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)密(mi)度的(de)(de)增加(jia)導致酶(mei)(mei)(mei)活(huo)(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)顯著降低,這(zhe)(zhe)表(biao)(biao)明GPI錨定酶(mei)(mei)(mei)的(de)(de)活(huo)(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)不僅取(qu)決(jue)于蛋(dan)白質表(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)密(mi)度,還取(qu)決(jue)于混合(he)(he)單(dan)層或分(fen)子(zi)表(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)堆積(ji)的(de)(de)可壓(ya)縮性(xing)(xing)。

圖(tu)2.估計酶(mei)(mei)表(biao)面(mian)(mian)密(mi)(mi)度的(de)(de)(de)影響(xiang)(Γ)關于(yu)PNPPA酶(mei)(mei)活性(xing)(xing)。酶(mei)(mei)活性(xing)(xing)表(biao)示(shi)為在均勻(yun)介質中(zhong)測(ce)得的(de)(de)(de)酶(mei)(mei)活性(xing)(xing)的(de)(de)(de)百分比。最大值對應于(yu)12.1 ng/cm2的(de)(de)(de)酶(mei)(mei)表(biao)面(mian)(mian)密(mi)(mi)度。0-12 ng/cm2的(de)(de)(de)范圍(wei)對應于(yu)0-18 mN/m的(de)(de)(de)表(biao)面(mian)(mian)壓(ya)(ya)力(li);但是,觀察到,在圖(tu)中(zhong)所示(shi)的(de)(de)(de)最高表(biao)面(mian)(mian)密(mi)(mi)度中(zhong),曲線(xian)不(bu)是t線(xian)性(xing)(xing)。圖(tu)3更好地分析了對表(biao)面(mian)(mian)壓(ya)(ya)力(li)的(de)(de)(de)依賴性(xing)(xing)。 

圖3.(9)在幾種表(biao)面壓(ya)力下,DSAP/DMPA(1:3500,mol:mol)混合(he)單分子膜中DSAP的PNPPA酶活性。(b)DSAP/DMPA混合(he)單分子膜的壓(ya)縮模量(liang)。酶活性表(biao)示(shi)為均相介質中估(gu)計值的百(bai)分比。


綜上所述,酶活(huo)性(xing)降低超(chao)過18 mN/m(每平方(fang)厘米12納克DSAP)與混合單分子層(ceng)的(de)(de)液體凝聚(ju)相的(de)(de)實現相一致。因此,酶通過其(qi)(qi)錨插入的(de)(de)基(ji)質(zhi)包(bao)裝(zhuang)條件的(de)(de)變(bian)化(hua)可能(neng)會對蛋白質(zhi)的(de)(de)柔韌(ren)性(xing)產生(sheng)深(shen)遠的(de)(de)影(ying)響,這是其(qi)(qi)功能(neng)活(huo)性(xing)的(de)(de)必(bi)要條件,盡管(guan)多肽部分之間的(de)(de)距離tive站點位(wei)于(yu),并且接口。


然而,表面壓力和催化(hua)活性數據(ju)不(bu)能提(ti)供(gong)表面堆積(ji)如何影響酶/脂質混合單(dan)層形態的(de)信息。


熒(ying)(ying)(ying)光(guang)顯微(wei)鏡。熒(ying)(ying)(ying)光(guang)顯微(wei)鏡是(shi)一(yi)種通過熒(ying)(ying)(ying)光(guang)探針在(zai)(zai)(zai)薄膜中(zhong)的(de)(de)(de)分布來顯示氣液界面(mian)(mian)(mian)(mian)形貌的(de)(de)(de)有(you)(you)趣方法。當使(shi)用脂質(zhi)(zhi)探針時(shi),對(dui)比度取決于它們(men)在(zai)(zai)(zai)血液層的(de)(de)(de)濃縮和(he)膨(peng)脹相中(zhong)的(de)(de)(de)相對(dui)溶解度,而使(shi)用熒(ying)(ying)(ying)光(guang)標記的(de)(de)(de)酶可(ke)以識別富含蛋白質(zhi)(zhi)的(de)(de)(de)區(qu)域(yu)。圖4顯示了使(shi)用約(yue)1 mol%用熒(ying)(ying)(ying)光(guang)素標記的(de)(de)(de)DSAP獲得(de)的(de)(de)(de)DMPA/DSAP混(hun)合(he)(he)單(dan)層的(de)(de)(de)熒(ying)(ying)(ying)光(guang)顯微(wei)照片。在(zai)(zai)(zai)0 mN/m表(biao)面(mian)(mian)(mian)(mian)壓(ya)力(li)(li)下,在(zai)(zai)(zai)明(ming)亮(liang)的(de)(de)(de)連(lian)續場(chang)上觀察到(dao)黑斑。在(zai)(zai)(zai)這(zhe)(zhe)(zhe)種表(biao)面(mian)(mian)(mian)(mian)壓(ya)力(li)(li)下,純DMPA單(dan)分子(zi)(zi)膜中(zhong)不(bu)存在(zai)(zai)(zai)這(zhe)(zhe)(zhe)些結構(gou)域(yu),這(zhe)(zhe)(zhe)些結構(gou)域(yu)應(ying)(ying)該對(dui)應(ying)(ying)于在(zai)(zai)(zai)混(hun)合(he)(he)單(dan)分子(zi)(zi)膜上發生的(de)(de)(de)某種分離(li),這(zhe)(zhe)(zhe)種分離(li)是(shi)由蛋白質(zhi)(zhi)的(de)(de)(de)存在(zai)(zai)(zai)引起的(de)(de)(de)。隨著(zhu)表(biao)面(mian)(mian)(mian)(mian)壓(ya)力(li)(li)的(de)(de)(de)增加,可(ke)以觀察到(dao)一(yi)些這(zhe)(zhe)(zhe)樣的(de)(de)(de)區(qu)域(yu)聚集成分形圖案。從FM顯微(wei)照片中(zhong)獲得(de)的(de)(de)(de)最重(zhong)要的(de)(de)(de)發現是(shi)DMPA/DSAP單(dan)分子(zi)(zi)膜中(zhong)存在(zai)(zai)(zai)不(bu)均勻疇,隨著(zhu)表(biao)面(mian)(mian)(mian)(mian)壓(ya)力(li)(li)的(de)(de)(de)增加,這(zhe)(zhe)(zhe)些疇變得(de)更(geng)亮(liang)。在(zai)(zai)(zai)較(jiao)高的(de)(de)(de)表(biao)面(mian)(mian)(mian)(mian)壓(ya)力(li)(li)下,可(ke)能會(hui)看(kan)到(dao)具有(you)(you)三種不(bu)同光(guang)強(qiang)度模(mo)式的(de)(de)(de)區(qu)域(yu)。較(jiao)亮(liang)的(de)(de)(de)區(qu)域(yu)對(dui)應(ying)(ying)于富含蛋白質(zhi)(zhi)的(de)(de)(de)區(qu)域(yu),而較(jiao)暗的(de)(de)(de)區(qu)域(yu)應(ying)(ying)對(dui)應(ying)(ying)于蛋白質(zhi)(zhi)貧乏的(de)(de)(de)區(qu)域(yu),因為(wei)在(zai)(zai)(zai)考慮(lv)標記比率時(shi),熒(ying)(ying)(ying)光(guang)素標簽之間的(de)(de)(de)熒(ying)(ying)(ying)光(guang)猝滅是(shi)極不(bu)可(ke)能的(de)(de)(de)。在(zai)(zai)(zai)高于18 mN/m的(de)(de)(de)表(biao)面(mian)(mian)(mian)(mian)壓(ya)力(li)(li)下觀察到(dao)的(de)(de)(de)強(qiang)亮(liang)度對(dui)應(ying)(ying)于混(hun)合(he)(he)單(dan)層壓(ya)縮模(mo)量突然增加的(de)(de)(de)范圍(見(jian)圖3)。

圖4.DSAP/DMPA單分子膜(1:3500,mol:mol)在(zai)幾種表(biao)面壓力下的(de)熒(ying)光顯微照片。


高達18 mN/m時(shi),分(fen)形圖案與單個暗(an)疇共存。在20 mN/m時(shi),暗(an)域不再(zai)是(shi)離(li)散的(de)(de),但發生了滲流(liu)機制,導致(zhi)明亮的(de)(de)富(fu)含蛋(dan)白(bai)質(zhi)的(de)(de)域最終分(fen)離(li)。這幅圖可以歸因(yin)于(yu)富(fu)含蛋(dan)白(bai)質(zhi)的(de)(de)相被貧蛋(dan)白(bai)質(zhi)相包(bao)圍,呈分(fen)形滲流(liu)結構(gou)分(fen)布。這與其他顯示GPI錨(mao)定蛋(dan)白(bai)在液(ye)相有序相中被劃分(fen)的(de)(de)報告一致(zhi)。27


據報道(dao),GPI錨(mao)定的蛋(dan)(dan)白質(zhi)在脂質(zhi)界(jie)面(mian)形(xing)成(或誘導(dao)形(xing)成)聚(ju)集體(ti)。6,8,27,30-34,52在生物(wu)膜(mo)(mo)模型如(ru)雙層膜(mo)(mo)、脂質(zhi)體(ti)、單(dan)層膜(mo)(mo)和(he)Langmuir-Blodgett膜(mo)(mo)中(zhong)也觀(guan)察到了這些簇(cu)(cu)。27,24,34,這些簇(cu)(cu)群是否是GPA介導(dao)蛋(dan)(dan)白質(zhi)結構(gou)或脂質(zhi)組成的結果(guo)尚待闡明。17,32 FM研究(jiu)的結果(guo)(圖4)表明DMPA/DSAP混合單(dan)分(fen)子膜(mo)(mo)中(zhong)存在相分(fen)離(li)以及脂質(zhi)和(he)蛋(dan)(dan)白質(zhi)聚(ju)集體(ti)。


提(ti)出了將(jiang)表(biao)(biao)(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)密(mi)度和表(biao)(biao)(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)堆(dui)積與催(cui)化活(huo)性(xing)(xing)關聯的(de)(de)(de)(de)(de)(de)模(mo)(mo)型(xing)。提(ti)出了一個通過(guo)脂質表(biao)(biao)(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)堆(dui)積和氣液(ye)界(jie)面(mian)(mian)(mian)酶表(biao)(biao)(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)密(mi)度調節DSAP方向和催(cui)化活(huo)性(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)模(mo)(mo)型(xing)(圖(tu)(tu)5)。堿性(xing)(xing)磷(lin)酸酶的(de)(de)(de)(de)(de)(de)催(cui)化位(wei)點可(ke)能(neng)(neng)位(wei)于GPI錨的(de)(de)(de)(de)(de)(de)另一側(ce)。1,53在本研究(jiu)所用的(de)(de)(de)(de)(de)(de)系統(tong)中(zhong)(zhong)(zhong),疏(shu)水錨應位(wei)于與DMPA酰基(ji)相(xiang)互作用的(de)(de)(de)(de)(de)(de)空(kong)氣/水界(jie)面(mian)(mian)(mian),而(er)催(cui)化位(wei)點必須朝向亞相(xiang),其中(zhong)(zhong)(zhong)基(ji)材(cai)PNPP溶解(jie)。在低表(biao)(biao)(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)壓(ya)力下(xia)(圖(tu)(tu)5A),催(cui)化活(huo)性(xing)(xing)主要取決于蛋白(bai)質表(biao)(biao)(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)密(mi)度。考慮到(dao)(dao)表(biao)(biao)(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)壓(ya)縮定義了平均(jun)酶表(biao)(biao)(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)密(mi)度(圖(tu)(tu)2),當表(biao)(biao)(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)壓(ya)力上升到(dao)(dao)18 mN/m時(shi),界(jie)面(mian)(mian)(mian)中(zhong)(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)疏(shu)水錨定排列可(ke)能(neng)(neng)有利于多(duo)肽部(bu)分向亞相(xiang)調整(圖(tu)(tu)5B)。這(zhe)將(jiang)允(yun)許PNPP在擴散控(kong)制(zhi)過(guo)程中(zhong)(zhong)(zhong)進入酶的(de)(de)(de)(de)(de)(de)催(cui)化部(bu)位(wei),從而(er)提(ti)高酶的(de)(de)(de)(de)(de)(de)活(huo)性(xing)(xing),達(da)(da)到(dao)(dao)均(jun)相(xiang)培養基(ji)中(zhong)(zhong)(zhong)獲(huo)得的(de)(de)(de)(de)(de)(de)活(huo)性(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)91%(圖(tu)(tu)3)。盡管增加了酶的(de)(de)(de)(de)(de)(de)估計平均(jun)表(biao)(biao)(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)密(mi)度(圖(tu)(tu)2),但混合單層(ceng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)進一步(bu)壓(ya)縮會導致(zhi)催(cui)化活(huo)性(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)突然降低,與單層(ceng)壓(ya)縮性(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)顯著降低(圖(tu)(tu)3)和蛋白(bai)質簇的(de)(de)(de)(de)(de)(de)形(xing)成(cheng)(圖(tu)(tu)4)相(xiang)關,這(zhe)可(ke)能(neng)(neng)會影響底物(wu)對催(cui)化部(bu)位(wei)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)可(ke)達(da)(da)性(xing)(xing)(圖(tu)(tu)5C)。該模(mo)(mo)型(xing)解(jie)釋了在30 mN/m條(tiao)件下(xia)轉移的(de)(de)(de)(de)(de)(de)DSAP/DMPA混合LB膜23之前獲(huo)得的(de)(de)(de)(de)(de)(de)催(cui)化活(huo)性(xing)(xing)極限值約為43%。

圖5. 在(A)以(yi)下、(C)以(yi)上和(B)值(zhi)的表面(mian)壓力下,酶/磷(lin)脂混合(he)單(dan)層的DSAP取向(xiang)示意圖模型,觀察到(dao)單(dan)層表面(mian)壓縮模量的突然增(zeng)加。 橫向(xiang)箭頭表示表面(mian)壓力(π)、估計的酶表面(mian)密度(Γ)和壓縮模量(Cs-1)的增(zeng)加方向(xiang)。



分子表面包裝對于磷脂單分子層膜中的錨定蛋白中酶活性的調制作用的影響——摘要、介紹

分子表面包裝對于磷脂單分子層膜中的錨定蛋白中酶活性的調制作用的影響——材料和方法

分子表面包裝對于磷脂單分子層膜中的錨定蛋白中酶活性的調制作用的影響——結果和討論

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