游离芳香氨基酸和半胱氨酸对光诱导高铁肌红蛋白还原的影响 - 化学通报.pdfVIP

化学通报 2015 年 第 78 卷 w2015019 研究论文 游离芳香氨基酸和半胱氨酸对光诱导高铁肌红蛋白还原的影响 曹洪玉 1,3 郭相金 2,3 唐 乾 1,3 史珊珊 1,3 王 珍 1,3 郑学仿 1,3* 1 2 3 ( 大连大学生命科学与技术学院； 大连大学环境与化学工程学院； 辽宁省生物有机化学重点实验室 大连 116622) 摘 要 肌红蛋白(Myoglobin，Mb) 中血红素辅基不仅具有储氧功能，也能吸收特定波长的光而影响蛋 白功能表达。实验发现，部分游离的氨基酸对光诱导高铁肌红蛋白(metMb，Fe(III)-Mb) 的还原过程及还原程 度都有重要作用，因此，本文采用紫外-可见吸收光谱、圆二色谱、三维荧光光谱法，在光照体系中加入拥挤 试剂来模拟细胞内拥挤环境，研究芳香氨基酸[色氨酸(Trp) 、苯丙氨酸(Phe) 、酪氨酸(Tyr) 、半胱氨酸(Cys)] 对 metMb 还原的影响。结果表明，含-OH 或-SH 的氨基酸(Tyr、Cys)能使 metMb 发生较好的光还原，无-OH 或-SH 基团的氨基酸(Trp、Phe)对 metMb 的光还原作用较弱，氨基酸促进metMb 光还原的整个过程可能是分 子间电子转移的过程。metMb 在拥挤环境聚蔗糖 70(Ficoll 70) 中的光诱导还原程度比在稀溶液中高，拥挤试 剂 Ficoll70 对蛋白的二级结构起保护作用，能够稳定血红素微环境。 关键词 肌红蛋白 游离氨基酸 光照还原 电子传递 三维荧光 Effect of Free Aromatic Amino Acids and Cysteine on Photoreduction of met-Myoglobin Cao Hongyu 1,3 , Guo Xiangjin 2,3 , Tang Qian 1,3 , Shi Shanshan 1,3 , Wang Zhen 1,3 , Zheng Xuefang 1,3* (1 School of Life Science and Biotechnology, 2 Institute of Environmental and Chemical Engineering, 3 Liaoning Key Laboratory of Bio-organic Chemistry, Dalian University, Dalian 116622) Abstract Myoglobin heme cofactor can absorb specific wavelength of light to affect the expression of protein function. In this work, we found free amino acid plays an important role in photoreduction of met-myoglobin. The influence of aromatic amino acids (tryptophan, phenylalanine and tyrosine) and cysteine on the photoreduction of myoglobin in the crowded environment by adding crowded reagents is studied by UV-Vis absorption, CD spectra and three-dimensional fluorescence spectroscopy. The UV-Vis absorption data revealed tha