有机汞化合物对木瓜蛋白酶的失活机理研究
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国家自然科学基金资助面上项目(61871180),湖南省自然科学基金资助面上项目(2017JJ2069)及青年基金 资助项目(2016JJ3053),湖南省教育厅一般资助项目(YB2016B034,16C0470,18C0498)


Study of the Inactivation Mechanism of Organomercury Compound on Papain
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    摘要:

    复合食品包装材料残存的痕量重金属结合物严重威胁消费者健康。为了探明重金属结合物对生物大分子的影响及作用机理,研究了一定浓度的有机汞化合物(对氯汞苯甲酸,CMBA)使木瓜蛋白酶失活前后,该木瓜蛋白酶的结构变化。结果表明,经浓度为1×10-4 mol/L的CMBA处理后,木瓜蛋白酶的二级结构变化明显,其α-螺旋结构质量分数从43.4%急剧减少至4.2%,β-折叠、β-转角和无规卷曲质量分数从12.7%、16.0%和27.2%分别提高至40.0%、19.6%和36.2%,该酶二级结构成分由α+β型绝大部分转变为全β型。CMBA分子诱导木瓜蛋白酶L-链的α-螺旋结构趋向离散,构象松散,致使其天然构象遭到破坏,木瓜蛋白酶失活。经CMBA处理后的木瓜蛋白酶,其荧光光谱最大吸收峰红移7 nm,荧光强度降低显著,这是由色氨酸(Trp)残基被包埋在极性亲水环境下引起的。分子对接结果表明CMBA结合到木瓜蛋白酶的疏水活性口袋内,可与其中的甘氨酸(Gly)66形成氢键,与Trp26形成疏水键,该结果与光谱分析结果相一致。

    Abstract:

    复合食品包装材料残存的痕量重金属结合物严重威胁消费者健康。为了探明重金属结合物对生物大分子的影响及作用机理,研究了一定浓度的有机汞化合物(对氯汞苯甲酸,CMBA)使木瓜蛋白酶失活前后,该木瓜蛋白酶的结构变化。结果表明,经浓度为1×10-4 mol/L的CMBA处理后,木瓜蛋白酶的二级结构变化明显,其α-螺旋结构质量分数从43.4%急剧减少至4.2%,β-折叠、β-转角和无规卷曲质量分数从12.7%、16.0%和27.2%分别提高至40.0%、19.6%和36.2%,该酶二级结构成分由α+β型绝大部分转变为全β型。CMBA分子诱导木瓜蛋白酶L-链的α-螺旋结构趋向离散,构象松散,致使其天然构象遭到破坏,木瓜蛋白酶失活。经CMBA处理后的木瓜蛋白酶,其荧光光谱最大吸收峰红移7 nm,荧光强度降低显著,这是由色氨酸(Trp)残基被包埋在极性亲水环境下引起的。分子对接结果表明CMBA结合到木瓜蛋白酶的疏水活性口袋内,可与其中的甘氨酸(Gly)66形成氢键,与Trp26形成疏水键,该结果与光谱分析结果相一致。

    参考文献
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    引证文献
引用本文

刘学英,王 帆,何东生,李 敏,陈银燕,邓 燕,马 靓.有机汞化合物对木瓜蛋白酶的失活机理研究[J].包装学报,2019,11(4):32-38.

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  • 收稿日期:2019-05-12
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  • 在线发布日期: 2019-11-04
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