免费文献传递   相关文献

螺旋藻激酶的酶学性质研究



全 文 :膏制备工艺得到醇提浸膏干燥粉末 6批,分别精密称取醇提浸膏干
燥粉末约 10. 00 mg,按“2. 1”项下的制备方法,再按“2. 3”项下方法测
定吸光度,从线性回归方程中计算出供试品总黄酮含量(以芦丁计),
结果芦丁平均含量为 31. 54%,RSD为 1. 27%(n =6)。
3 讨论
紫外 -可见分光光度法是鉴定黄酮类化合物的一种重要技
术[4],芦丁与其它黄酮类化合物一样,在碱性条件下可与多种金
属盐类试剂如与 Al3 +络合,并在波长 510 nm 有最大吸收[5,6],因
此,芦丁可作为标准样品代表黄酮定量。本实验以亚硝酸钠 -硝
酸铝 -氢氧化钠为显色体系,采用紫外 -可见分光光度法测定莲
威阿那奇处方醇提浸膏中总黄酮的含量,操作简便,线性关系良
好,测定范围宽,其准确度与精密度均能满足需要,可用于莲威阿
那奇颗粒剂生产过程中的质量控制。
参考文献:
[1] 袁晓凡,赵 兵,王玉春. 雪莲的研究进展[J]. 中草药,2004,35
(12) :1424.
[2] 翟科峰,段 红,邢建国,等.天山雪莲提取物纯化前后各部位抗炎
镇痛作用[J].中国医院药学杂志,2010,30(5) :374.
[3] 左爱华,韦群辉,曾元儿,等.紫外可见分光光度法测定青刺尖总黄
酮含量[J].云南中医中药杂志,2008,29(6) :43.
[4] 马陶陶,张群林,李 俊.中药总黄酮的含量测定方法[J]. 安徽医
药,2007,11(11) :1030.
[5] 陶剑美,范晓萍,钱亚芳,等.分光光度法测定醒脾养儿颗粒中总黄
酮的含量[J].中国医院药学杂志,2007,27(6) :845.
[6] 陈 晶,杨丽琴,马全武.降脂颗粒的制备及质量控制[J]. 海峡药
学,2006,18(4) :41.
收稿日期:2012-05-06; 修订日期:2012-07-29
基金项目:广西壮族自治区科学研究与技术开发计划项目
(No. 0719006 - 2 - 27;No. 0992025 - 22) ;
广西壮族自治区自然科学基金 (No. 0991137)
作者简介:蒋 皓(1990-) ,男(汉族) ,广西南宁人,现为清华大学化学工
程与生物工程系学在读本科生.
* 通讯作者简介:庞 辉(1962-) ,女(汉族) ,广西博白人,现任广西医科
大学基础医学院教授,硕士研究生导师,硕士学位,主要从事海洋药物与
中草药研究工作.
螺旋藻激酶的酶学性质研究
蒋 皓1,陈高斯2,庞 辉2* ,肖云晓2
(1.清华大学,北京 100084; 2.广西医科大学,广西 南宁 530021)
摘要:目的 研究螺旋藻激酶的酶学性质。方法 螺旋藻激酶通过硫酸铵分级沉淀、Sephadex G - 75 凝胶过滤层析、冷冻
干燥法从螺旋藻激酶发酵粗提物中纯化而来,用纤维蛋白平板法测定其纤溶活性,研究螺旋藻激酶的作用方式及温度、
pH和抑制剂对其纤溶活性的影响。结果 螺旋藻激酶能直接溶解纤维蛋白;它在 45℃时活性最高,最适反应温度范围为
45 ~ 55℃;最适反应 pH为 8,pH6 ~ 10 内稳定性较强;EDTA和 DTT对螺旋藻激酶活力无明显影响,而 PMSF 能完全抑制
其活性。结论 螺旋藻激酶热稳定性强,适宜碱性的环境。螺旋藻激酶是一种丝氨酸蛋白酶,结构中不含二硫键。
关键词:螺旋藻激酶; 酶学性质
DOI标识:doi:10. 3969 / j. issn. 1008-0805. 2012. 10. 055
中图分类号:R962 文献标识码:B 文章编号:1008-0805(2012)10-2512-02
近年来,随着人们生活水平的提高,血栓病发病率逐年提高,
已经成为我国人口死亡的首位原因。当前,治疗血栓病的主要方
法是溶栓疗法,即注射溶栓剂或口服溶栓药物使血管再通。但是
临床上使用的溶栓药物主要是尿激酶(UK)、链激酶(SK)、重组
组织型纤溶酶原激活剂等[1],它们大多为注射用药,作用时间
短,使用不便,且特异性差、副作用大、半衰期短。所以开发新型
的高效,低毒,经济的溶栓药物迫在眉睫。螺旋藻(spirulina)属
于原核生物,在广西北海广泛养殖,它具有增强免疫力、抗辐射、
抗疲劳等药理作用,现在已经开发出具有多种功效的天然绿色保
健品[2]。我们经筛选特殊菌种,发酵酶化产生了含蛋白激酶的
特殊螺旋藻粉,并分离纯化了其中的蛋白激酶(称为螺旋藻激
酶,spirulina kinase SPK)。经初步实验,SPK 具有良好的溶栓作
用[3,4]。本实验以分离纯化得到的螺旋藻激酶为材料,通过温度
的变化、pH的变化、抑制剂等的影响,研究螺旋藻激酶在不同的
环境中的理化性状及酶学性质。
1 材料与仪器
1. 1 原料与试剂 螺旋藻激酶发酵提取物粉剂,由广西北海市康
福保健食品有限公司提供;苯甲基磺酰氟(PMSF)分析纯,上海生
工生物工程有限公司产品;乙二胺四乙酸(EDTA)分析纯,中国
上海惠兴生化试剂公司产品;二硫苏糖醇(DTT)分析纯 ,德国
Merck公司产品。
1. 2 仪器 3K15 型高速冷冻离心机,SIGMA 公司产品;FD - 1D
-50 型冷冻干燥机,北京博医康实验仪器有限公司产品;pH S -
25 数显 pH 计(上海精密仪器有限公司产品;GradiFrac P - 50 型
蛋白质层析系统,Pharmacia Biotech 公司产品;UV - 1700 型岛津
紫外可见光分光光度计,日本岛津公司产品。
2 方法
2. 1 螺旋藻激酶的分离纯化 将螺旋藻激酶发酵液 4℃下离心,
上清液饱和硫酸铵分级盐析,沉淀物经脱盐透析和 SephadexG -
75 凝胶层析并冷冻干燥等步骤进行分离纯化[5]。依照 Astup 文
献[6]报道的纤维蛋白平板法测定酶的纤溶活性。
2. 2 螺旋藻激酶的最适温度 用纤维蛋白平板法测定 SPK 酶液
在 25,37,45,50,60,70 ℃条件下的相对酶活[5 ~ 9]。
2. 3 螺旋藻激酶的温度稳定性 将 SPK溶液置于不同的温度下
(25 ~ 70℃)保温后测酶活[5 ~ 9]。
2. 4 螺旋藻激酶的最适 pH 配制不同 pH的缓冲液(pH4. 0 ~7. 0
的柠檬酸 -柠檬酸钠缓冲液;pH7. 0 ~ 9. 0 的 Tris -盐酸缓冲液;
pH9. 0 ~10. 6的甘氨酸 -氢氧化钠缓冲液;pH10. 6 ~ 12. 0 磷酸氢
二钠 -氢氧化钠缓冲液)。将纤维蛋白平板切割成小块浸泡其中,
然后测定 SPK的相对酶活[5 ~9]。
2. 5 螺旋藻激酶的 pH 稳定性 配制上述不同 pH 的缓冲液,与
SPK酶液混合,37℃水浴 40 min后测定酶活[5 ~ 9]。
2. 6 螺旋藻激酶的作用方式 取纤维蛋白平板切成两半,在两块
·2152·
时珍国医国药 2012 年第 23 卷第 10 期 LISHIZHEN MEDICINE AND MATERIA MEDICA RESEARCH 2012 VOL. 23 NO. 10
平板上皆点样螺旋藻激酶和尿激酶,同时放入 37℃培养箱中保
温,观察效果[5 ~ 9]。
2. 7 抑制剂和变性剂对酶活的影响 将 SPK 液分别加入 PMSF
中 配成 10 mmol /L和 1 mmol /L的 PMSF的酶液。用同样的方法
分别配制含 10 mmol、1 mmol EDTA和 10 mmol、1 mmol DTT的酶
液,然后吸取各抑制剂加入纤维蛋白平板,以不含抑制剂的 SPK
液作为对照,37℃保温 1 h后测活力[5 ~ 9]。
3 结果
3. 1 最适温度 如图 1 所示,SPK 最适温度为 45℃;是其最适反
应温度范围为 45 ~ 55℃。
图 1 温度对螺旋藻激酶活力的影响
3. 2 温度对稳定性的影响 如图 2 所示:在 25 ℃和 37 ℃下酶失
活并不明显,超过 50 ℃酶活损失很快,70 ℃下活力完全丧失。
图 2 螺旋藻激酶在不同温度下的稳定性
3. 3 最适 pH 如图 3 所示,随着 pH值的升高,螺旋藻激酶的相
对活性逐渐增高,在 pH 值为 8 的时候达到最高值,因此螺旋藻
激酶最适反应 pH为 8,最适 pH值范围为 pH 8 ~ 9。
图 3 pH对螺旋藻激酶活力的影响
3. 4 pH对稳定性的影响 如图 4 所示,螺旋藻激酶在 pH 6 ~ pH
10的范围内稳定性较强,pH 9 的时候酶活最高,低于 pH 6 或超
过 pH 10,稳定性较差。
图 4 螺旋藻激酶在不同 pH下的稳定性
3. 5 螺旋藻激酶的作用方式 由图 5 可见,尿激酶在平板上没有
形成透明溶圈,而螺旋藻激酶形成了两个溶圈[7]。
图 5 螺旋藻激酶和尿激酶对纤维蛋白平板和加热平板的溶解作用
3. 6 抑制剂和变性剂对酶活的影响 由表 1 可见,1 mmol /L
PMSF即可完全抑制螺旋藻激酶活性。而 EDTA 和 DTT 也不能
改变螺旋藻激酶活性[5,8,9]。
表 1 抑制剂和变性剂对螺旋藻激酶活性的影响
抑制剂和变性剂 浓度 /mmol·L -1 相对酶活(%)
PMSF 1 0
PMSF 10 0
EDTA 1 100
EDTA 10 100
DTT 1 100
DTT 10 100
4 讨论
本文探讨了螺旋藻激酶的部分酶学性质,结果表明螺旋藻激
酶的热稳定性高,其最适温度为 45℃,低于 50℃时有较好稳定
性。它的最适反应 pH为 8,pH 6 ~ 10 的范围内稳定性较强,应在
偏碱环境下保存,但其在酸性条件下,酶活性也不完全被抑制。
与尿激酶相比,螺旋藻激酶能形成的两个溶圈,说明它溶解纤维
蛋白的作用方式与尿激酶不同,具有直接降解纤维蛋白的作用。
PMSF是一种典型的丝氨酸蛋白酶抑制剂,它可完全抑制螺旋藻
激酶活性,表明螺旋藻激酶是一种丝氨酸蛋白酶。EDTA 对酶的
活性都无影响,证明螺旋藻激酶不是金属蛋白酶。DTT不能改变
螺旋藻激酶活性,证明螺旋藻激酶结构中不含二硫键。因此,螺
旋藻激酶具有开发成新一代口服溶栓药物的市场潜力。
参考文献:
[1] Nordt TK,Bode C. Thrombolysis:newer thrombolytic agents and their
role in clinical medicine[J]. Heart,2003,89(11) :1358.
[2] 田永云.螺旋藻的药理研究进展[J].实用医技杂志,2007,14(20) :
2830.
[3] 陈高斯,李小花,庞 辉,等.螺旋藻激酶提取物对血栓形成的影响
[J].中国老年学杂志,2009,29(12) :1462.
[4] 李小花,陈高斯,庞 辉,等.螺旋藻蛋白激酶提取物对血栓形成的
抑制作用[J].中国公共卫生,2009,25(3) :337.
[5] 范 强,姚文兵,高向东,等.纳豆激酶分离纯化及其性质研究[J].
中国天然药物,2005,3(2) :124.
[6] Astup T,Mullertz S. The fibrin plate method for estimating fibrinolytic
activity[J]. Biochem Biophys,1952,40:346.
[7] Yong Peng,Qing Huang,Ren - huai Zhang,et al. Purification and char-
acterization of a fibrinolytic enzyme produced by Bacillus amyloliquefa-
ciens DC - 4 screened from douchi,a traditional Chinese soybean food
[J]. Comparative Biochemistry and Physiology Part B:Biochemistry
and Molecular Biology,2003,134(1) :45.
[8] Min - Ma A,Jun - Shan L. Partial characterization of a hydrophytic pro-
tein Po. HYD1 purified from the oyster mushroom Pleurotus ostreatus
[J]. World J Microbiol Biotechnol,2008,24(10) :501.
[9] PARK SE,LI MH,Kim JS,et al. Purification and characterization of a
fibrinolytic Protease from a culture Supernatant of Flammulina velutipes
Mycelia[J]. Biosci. Biotechnol. Biochem,2007,71(9) :2214.
·3152·
LISHIZHEN MEDICINE AND MATERIA MEDICA RESEARCH 2012 VOL. 23 NO. 10 时珍国医国药 2012 年第 23 卷第 10 期