酶的稳定性.pdfVIP

6. 酶的稳定性 第一个蛋白质变性理论 1931年，我国生化界先驱吴宪教授提出著名的蛋白质变性学 说，即“天然蛋白质之分子，因环境种种之关系，从有 秩序而坚密之构造，变为无秩序散漫之构造，是为变性 作用。若数分子相撞而缠结，则为凝固作用。蛋白质变 性之种种事实，均可以此说解释之。” 吴宪：著名生物化学家，中央研究院院士 1893年，出生于福建 1911年，入麻省理工攻读造船工程 1913年，改学化学 1916年，获学士学位 1917年，入哈佛大学攻读生物化学博士学位，建立了 血液中糖的检测方法，为胰岛素的发现做出重要贡献。 1920年，回国加入北京协和医学院。为我国生物化学 学科培养了大批人才。 蛋白质变性的定义： 蛋白质变性 （protein denaturation）：蛋白质 在某些物理和化学因素作用下其特定的空间构象被破 坏，从而导致其理化性质的改变和生物活性的丧失， 这种现象称为蛋白质变性。 60年代C.B.Anfinsen 通 过研究牛胰核糖核酸酶的折 叠过程，蛋白质在加热或一 些化学环境下变性，即三维 结构解体，当环境恢复后， 蛋白又恢复到原来的结构。 因此，提出了 “一级结构决 定高级结构”的著名论断。 开辟了近代蛋白质折叠的研 究，为此Anfinsen 获得了 1972年的诺贝尔化学奖。 酶的失活模型 Lumry-Eyring模型 F U I (folded) (unfolded) (folded) 对于球状蛋白质，它的折叠和伸展两个状态的自由能之差, -1 在5～15 kcal mol 范围内。 -1 共价键键能: 30-100 kcal mol 。 酶蛋白不稳定的原因 失活机理 环境因素 1. 构象改变造成失活 聚合（有时伴随形成分子间二硫键） 加热，变性剂脲，盐酸胍，SDS，振动 辅酶分子从活性部位上解离 螯合剂、透析、加热，金属离子 寡聚蛋白解离成亚基 化学修饰，极端 ，脲，表面活性剂，高 pH 温或低温 “不可逆”构象改变 加热，极端pH ，有机溶剂，盐酸胍 2. 共价结构变化的失活 (1) 酸、碱催化的肽键水解 极端pH 值，加热，蛋白水解酶 (2) 脱酰胺 加热，高pH (3) 功能基氧化 氧气（特别在加热时）氧气代谢产物，辐 射 (4) 二硫键交换 加热，高pH ，巯基化合物，二硫化物 (5) 氨基酸的外消旋化 加热，极端pH (6) β-消除形成一个新的分子内交联键 加热，高pH 极端pH -H2O + R :Asp 1 R :Asp ; R :Pro 1 2