重组人细胞红蛋白的表达纯化及谱学表征.pdf

V01．30 高等学校化学学报 No．3 CHEMICALOFCHINESEUNIVERSITIES 483—488 2009年3月 JOURNAL 重组人细胞红蛋白的表达纯化及谱学表征 田素燕1，李连之1，李海丽1，薛泽春1，杜为红2 (1．聊城大学化学化工学院，聊城252059；2．中国人民大学化学系，北京100872) 摘要以可溶性和包涵体两种形式表达纯化得到了重组人细胞红蛋白，并比较了其谱学特征和热稳定性． 16／10FF阴离子交换柱、Hiloadl6／6075凝胶过 可溶性蛋白经硫酸铵分级沉淀，再依次经HiprepQ Superdex 滤柱和CMSepharoseFF阳离子交换柱纯化，得到电泳纯的包涵体蛋白；包涵体蛋白经盐酸胍变性溶解、外 加血红素重组和柱层析得到了电泳纯的可溶性蛋白．电喷雾质谱表明，以这两种形式得到的蛋白分子量相 差153．0，紫外．可见吸收光谱、荧光光谱和圆二色光谱均表明，这两种形式的蛋白在血红素构象上存在差 异，其热稳定性也不相同． 关键词细胞红蛋白；分离纯化；谱学表征；稳定性 中图分类号0629．73；Q518．2文献标识码A 文章编号0251-0790(2009)03-0483-06 蛋白．人的细胞红蛋白由190个氨基酸组成，与肌红蛋白有30％的序列同源性，其N一末端和C-末端都 比肌红蛋白等珠蛋白的序列有所延伸．但细胞红蛋白具有典型珠蛋白的氨基酸序列特征，如关键氨基 红蛋白(Ngb)相似，也是一个六配位结构的血红素蛋白门】．与典型珠蛋白不同的是，细胞红蛋白的血 红素附近有一个较大的非极性蛋白基质空腔，它与外部相连并可能提供一个特殊的“配体通道”路 径【3，4 J．细胞红蛋白几乎在人体各类组织中都有表达，关于它的生物学功能目前仍不确定．已有研究表 明，细胞红蛋白可能起到氧感受器的作用，具有携氧和储氧、一氧化氮解毒、生物酶和神经保护等功 能．此外，它可能与胶原的形成有关归J． 目前，细胞红蛋白的研究受到广泛关注，但对其基本化学生物学性质的研究还远远不够，而且其 具体的生物学功能尚不明确．在已有的文献∞．4’6一吼报道中，细胞红蛋白的制备几乎都是以包涵体形式 表达得到的，该过程需将包涵体变性溶解、外加血红素重组等，以这种方法得到的蛋白可能与以可溶 性形式表达纯化得到的蛋白在性质和功能上有所不同．本文制备了以可溶性形式表达的细胞红蛋白 为进一步系统研究该蛋白的化学生物学性质提供了信息． ‘ 1 实验部分 1．1试剂与仪器 of GutenbergUniversityMainz大学Frank 带有人细胞红蛋白基因的pET3a质粒由德国Johannes Gerlach教授惠赠．E．coli Ltd．， Biomedieals LLC，Germany)，其它试剂均为国产分析纯或生化试剂． AKTAPurifier 100快速蛋白纯化系统(AmershamBioseienees，Sweden)，Q—StarXL电喷雾质谱仪 (ABI)，Jasco CR22G高速冷冻离心机(日本日立公 普公司)，1．555型荧光分光光度计(PerkinElmer，USA)，Himchi 收稿日期：2008-07-21． 基金项目：国家自然科学基金(批准号资助． 联系人简介：李连之，男，博士，教授，主要从事生物无机化学研究．E．“Iil：lilia