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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(diào)制作用的影響——材料和方法

來源:上海謂載 瀏覽 921 次 發(fā)布時間:2021-12-01

材料和方法


所有溶液均使用無熱原Milli-Q水(微孔)制備。 從西格瑪化學(xué)公司購買了HPLC級三苯醚、聚氧乙烯基-9-月桂基醚、C12(EO)9、二吡啶基磷脂酸(DMPA)、2-氨基-2-甲基丙烷-1-醇(AMPOL)、對硝基苯磷酸酯(PNPP)和異硫氰酸熒光素。從默克公司獲得氯仿、甲醇和氯化鎂。 所有其他試劑均具有最高的市售純度。


堿性磷酸酶的制備。 該酶由富含堿性磷酸酶的大鼠骨板膜制備。37個膜結(jié)合堿性磷酸酶(0.2 mg/mL)樣品在25°C條件下,在恒定攪拌下,用1%(最終濃度)C12-(EO)9(polidocanol)溶解2 h。 在30000g離心2h后,將溶解洗滌劑形式的堿性磷酸酶(DSAP)濃縮在YM-5 Amicon過濾器上,并用5mmol透析過夜 ● L-1 Tris“HCl緩沖液,pH值7.5,含2 mmol ● L-1 MgCl2,150 mmol ● L-1氯化鈉和0.01%(v/v)聚二十二烷醇。 最后,在Sephacryl S-300柱(130×1.7cm)上純化DSAP,在相同的緩沖液中平衡和洗脫。 在非變性條件下純化酶的聚環(huán)丙酰胺凝膠電泳38顯示出與酶活性一致的單一蛋白帶。 在均相溶液中PNPP水解時測得的純化DSAP的比活性為1482.0 nmol的PNP-“min-1”mg-1(PNP-)對硝基苯酚(PNPP的水解產(chǎn)物),在先前報告的范圍內(nèi)。39在0.01%(v/v)的存在下,將酶保持在碎冰中 polidocanol的有效期為1個月,沒有明顯的活性損失。


朗繆爾單分子膜和表面壓力面積等溫線。 純DMPA和DMPA/DSAP混合單分子膜的制備方法是將其溶液(20μL用于1×10-3 mol L-1 DMPA,100μL用于7.3μg/mL DSAP)分散在槽(芬蘭Kibron,體積為70 mL,總面積為115 cm2)中包含的亞相上,并由2 mmol組成 ● 50 mmol中的L-1 MgCl2 ● L-1氨酚緩沖液,pH 9.4(DSAP催化活性的最佳值),導(dǎo)致初始零表面壓力。 DMPA溶液在氯仿/甲醇混合物(3:1)中制備,如別處所述。40對于脂質(zhì)/蛋白質(zhì)混合單層,DSAP溶液在5 mmol中制備 ● 含有2 mmol的pH值為7.5的L-1 Tris“HCl緩沖液 ● DMPA單分子膜形成后,在界面擴散L-1MgCl2和0.01%polidocanol(DSAP儲存的最佳條件),在混合單分子膜中提供6.12 ng/cm2的初始酶表面密度(以1:3500的摩爾比例,蛋白質(zhì)/脂質(zhì))。 大約10-15分鐘用于表面壓力穩(wěn)定、溶劑蒸發(fā)和單層組分的橫向擴散。 然后通過使用側(cè)向屏障壓縮單層(純或混合),直至達到塌陷。 為了比較純脂質(zhì)和混合蛋白質(zhì)/脂質(zhì)單層的曲線,將兩種等溫線記錄為平均脂質(zhì)分子面積的函數(shù)。 單層實驗在37±1°C下進行。


為了測試非離子表面活性劑的影響,記錄了在2.5×10-7mol/L聚對苯二甲酸乙二醇酯水溶液上DMPA單層的等溫線。 這實際上與在純水上得到的DMPA一致。


酶活性。 在形成DSAP/DMPA混合單層后,界面被壓縮,直到達到所需的表面壓力。 將濃縮PNPP溶液注入亞相,以達到1 mmol的最終濃度 ● L-1(酶飽和條件)。 在37°C下,通過測量反應(yīng)產(chǎn)物對硝基苯酚離子(E 410nm,pH9.4)17600 mol“L-1”cm-1的吸光度,在亞階段監(jiān)測底物水解。 這些測量是通過二極管陣列分光光度計(Spectropete,世界精密儀器公司,美國)的采樣微升尖端完成的。 該測量裝置由一個位于微移液管頂端的特殊微室組成,該微室配有一根發(fā)射收集光纖和一個微插入器。 在整個實驗過程中,在連續(xù)攪拌下,微細胞尖端直接浸入單層亞相。 在適當?shù)臅r間間隔內(nèi),自動提取約2μL亞相的等份,并通過計算機記錄整個吸收光譜進行分析,然后將提取體積返回亞相,保持槽體積恒定。


在沒有酶或單層的情況下進行對照實驗,以確保估計的酶活性完全是由于界面上存在的酶。簡而言之,實驗中使用的槽有三個隔間,通過狹縫從一側(cè)連接到另一側(cè)(0.5 mm寬,2 mm長,0.2 mm深)在接口水平面。因此,有兩個“橫向”隔室和一個“中央”隔室。隔室的墻壁防止“通信”在亞相之間,我們可以認為它們是孤立的。DMPA和酶在槽上擴散,并在一定時間內(nèi)(20分鐘)擴散。允許溶劑蒸發(fā)和平衡。之后,使用兩個橫向屏障壓縮混合單層,將其限制在中央隔室的界面上。然后將底物PNPP注入三個隔室的亞相,并通過監(jiān)測ab測定所有隔室中的酶活性PNPP水解產(chǎn)物的吸附性。對照實驗也在均相介質(zhì)中進行,使用1mmol●L-1 PNPP和2 mmol●50 mmol中的L-1 MgCl2●L-1 AMPOL緩沖液,pH值9.4(酶活性評估和底物飽和的最佳條件)。Langmuir單分子膜的酶活性以溶液中測定的百分比表示(約1480 nmol PNP-“min-1”mg-1酶)。


在玉蘭油玉蘭油玉蘭油(Paulo)、巴西RieBiRa Pro to Pror大學(xué)的實驗室中,用熒光顯微鏡(OLYBUS B-MAX)獲得了混合單分子層的熒光顯微照片。配備高靈敏度SIT攝像機(濱松C-24).使用透析共軛技術(shù)41用異硫氰酸熒光素標記的DSAP作為熒光探針。考慮到標記可使蛋白質(zhì)變性,僅1 mol%的標記蛋白質(zhì)與天然DSAP混合,這足以在空氣/水界面識別富含蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)域。


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(diào)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(diào)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(diào)制作用的影響——結(jié)果和討論

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(diào)制作用的影響——結(jié)論、致謝!