脲和盐酸胍诱导的猪血红蛋白分子解离过程研究

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应用内源荧光光谱、非变性聚丙烯酰胺凝胶电泳、高效凝胶排阻色谱等研究了脲和盐酸胍诱导的猪血红蛋白分子解离过程。通过变性剂分子和猪血红蛋白分子之间相互作用的热力学平衡,以它们之间的相互缔合和解离平衡为基础,建立了定量描述变性剂诱导的猪血红蛋白分子解离过程的理论模型。通过这个理论模型,可以获得两个描述猪血红蛋白分子解离过程中各种亚基之间相互转化的特征参数k和m,其中k表示猪血红蛋白分子从一种亚基状态解离到另一种亚基状态的热力学平衡常数,m表示在此过程中平均每个猪血红蛋白亚基分子所结合的变性剂分子数。在脲诱导的猪血红蛋白分子解离过程中,当溶液中变性剂浓度大于等于5.0 mol/L时,部分猪血红蛋白分子由四聚体解离成二聚体,并且二聚体的含量随着溶液中变性剂浓度的增大而逐渐增加,其解离过程的k和m分别为4.18×10-9 L·mol-1和1.69;在盐酸胍诱导的猪血红蛋白分子解离过程中,当溶液中变性剂浓度大于等于3.5 mol/L时,部分猪血红蛋白分子由四聚体解离成二聚体,并进一步解离成单体,且随着溶液中盐酸胍浓度的增加,单体含量逐渐增加,二聚体含量逐渐减小,四聚体含量变化不大,其解离过程的k1、k2分别为7.82×10-7 L·mol-1、3.56×10-9 L·mol-1, m1、m2分别为1.17、3.06;通过比较脲和盐酸胍诱导的猪血红蛋白分子解离过程以及特征参数k和m可知,盐酸胍的诱导解离能力强于脲的诱导解离能力。同时,通过比较猪血红蛋白分子在不同浓度脲和盐酸胍溶液中的结构变化和活性变化发现,猪血红蛋白分子的活性变化快于它们的结构变化。本工作提出的两个描述猪血红蛋白分子解离过程的特征展开参数k和m,不但可以定量的描述猪血红蛋白分子解离过程中各种亚基在不同变性剂浓度下的分布和相互转化过程,而且还可以描述此解离过程发生的难易程度,为我们提供了一个较为简单和精确的描述蛋白质解离过程的理论模型。
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