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赖氨酸诱导低离子强度下罗非鱼肌球蛋白增溶及机制

发布日期:2018-05-14 作者:诸城东晓生物科技有限公司 点击:

肌球蛋白是肌肉蛋白的重要组成部分,同时也是具有重要生物学功能的盐溶性蛋白质。通常认为肌球蛋白只在高离子强度条件下溶解,在体外高盐溶液(如600 mmol/L KCl)中,分子间静电相互作用被破坏,分子以单体或可溶性寡聚体形式存在,溶解度较高,而在体外低盐溶液(<200 mmol/L)中,肌球蛋白聚集成纤丝,呈不溶状态,由此限制了肌球蛋白的加工特性。研究发现氨基酸处理可以改善肌球蛋白的溶解度。赖氨酸是碱性氨基酸,可能是通过静电作用达到增溶效果,由于电荷的作用扰乱了肌球蛋白分子内部的作用,低离子强度下肌球蛋白丝状体解离,进而蛋白溶解度增加。然而,目前有关赖氨酸增溶的机理还未完全明了。赖氨酸.jpg


赖氨酸对低离子强度下肌球蛋白体系浊度和溶解度的影响  


  未经氨基酸透析处理及未经酸碱处理组,随着离子强度的增大,体系浊度降低,表明溶解度增大。这是因为高盐浓度下肌球蛋白以单体或寡聚体的形式存在,处于可溶状态,溶解度高,浊度较小;在低盐(KCl浓度不大于150 mmol/L)条件下,肌球蛋白分子聚集成纤丝,体系浊度较大,随着盐浓度的增大,静电相互作用增强可能导致肌球蛋白丝状体解离,体系浊度显著减小(P<0。05),溶解度增大。经赖氨酸透析处理后,肌球蛋白体系浊度显著降低,溶解度升高(P<0。05),说明赖氨酸增溶效果明显。研究发现组氨酸能诱导低离子强度(1 mmol/L KCl)下的肌球蛋白丝状体发生解体,体系浊度降低,溶解度升高;而在生理离子强度(150 mmol/L KCl)下,肌球蛋白丝状体依然存在,因而浊度和溶解度均未发生显著变化。

 

赖氨酸诱导低离子强度下肌球蛋白Zeta-电位的变化


   未经赖氨基酸处理及酸碱处理时,KCl浓度在1~150 mmol/L范围内,随着离子强度的增加,肌球蛋白Zeta-电位的绝对值越小。赖氨酸处理后,体系KCl浓度为1 mmol/L时,与对照组相比,处理后肌球蛋白体系的Zeta-电位的绝对值较大。不同离子强度下,赖氨酸处理组和酸碱处理组Zeta-电位的绝对值与对照组相比均出现了增大的趋势。


赖氨酸诱导低离子强度下肌球蛋白表面疏水性的变化

 

   在KCl浓度为1 mmol/L时,肌球蛋白的表面疏水性最小。KCl浓度为60 mmol/L及以上时,经赖氨酸处理后,肌球蛋白的溶解度增大,体系中有更多的肌球蛋白单体存在,使得更多的疏水基团暴露,促使其表面疏水性显著增大(P<0.05)。在较低离子强度下(1~40 mmol/L KCl),与对照组相比,赖氨酸处理组表面疏水性增幅不显著也说明了低离子强度下溶解度的增加不仅仅是由电荷的改变引起的。


贵州快3赖氨酸诱导低离子强度下肌球蛋白α-螺旋含量的变化

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  未经氨基酸处理时,低离子强度下(1 mmol/L KCl)肌球蛋白分子呈分散的细丝状态,分子间相互交联,随着离子强度的增加肌球蛋白丝状体逐渐拉长形成粗丝;在生理离子强度下(150 mmol/L KCl),肌球蛋白分子逐渐解离,部分以丝状聚合物的形式存在,在KCl浓度为600 mmol/L时,丝状体已全部消失,呈现单体或二聚体状态。

当KCl浓度为1 mmol/L时,与未处理的体系比较,肌球蛋白变粗、拉长并弯曲,分子结构更为杂乱;KCl浓度为150 mmol/L时,肌球蛋白呈分散的单体状,与KCl浓度为600 mmol/L时形态极为相似,可能是赖氨酸的作用对肌球蛋白分子形态的影响比中性盐更大。KCl浓度为600 mmol/L时,赖氨酸对肌球蛋白基本无影响,TEM下观察基本无变化,溶解性较好,蛋白呈分散的单体或寡聚体。酸碱调节处理后发现,肌球蛋白在弱碱条件下微观结构发生了变化,在低离子强度(1 mmol/L KCl)下变化较为明显,丝状体头部与尾部有聚集交联的状态存在。比较赖氨酸处理组和酸碱处理组发现,相同KCl浓度下,赖氨酸处理组更为分散,这同溶解度及结构的变化相照应,同时结合溶解度的变化说明赖氨酸比酸碱处理增溶效果更好。


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