李长伟,邵昕昕
牡丹江友搏药业有限责任公司
根霉纤溶酶的酶学性质研究
李长伟,邵昕昕
牡丹江友搏药业有限责任公司
目的:对根霉cw-1液体发酵生产的纤溶酶进行酶学性质初探,为天然溶栓药物的开发奠定理论基础。方法和结果:由SDS-PAGE测定该根霉纤溶酶为单一组分,相对分子量为32.5kDa;IEF电泳测定其等电点为8.3;该纤溶酶是一种糖蛋白,总含糖量为2.2%(w/v)。该纤溶酶可依次降解人血纤维蛋白的α、β和γ链。最适作用温度和pH分别为40oC和7.5;在pH5.8~10范围内,37℃保温24h,残余纤溶酶酶活在80%以上。结论:本实验研究的根霉纤溶酶可有效降解人血纤维蛋白,并且在人的正常体温下具有良好稳定性,显示了良好的溶栓药物特性。
根霉;纤溶酶;酶学性质;溶栓
血栓性疾病是严重危害人类健康的疾病之一,利用溶栓剂治疗血栓病的溶栓疗法被认为是最为有效的方法之一。微生物纤溶酶作为天然来源的溶栓药物,具有重要的临床应用前景及价值[1]。本文报道一种来源于根霉cw-1液体发酵的纤溶酶,对该纤溶酶的基本酶学性质进行研究,为进一步溶栓药物的开发奠定研究基础。
1.1仪器、材料与试剂
HASUC恒温摇床;根霉纤溶酶纯酶由根霉cw-1菌株分离纯化制得;血纤维蛋白原、尿激酶、凝血酶购自上海经科化学试剂有限公司,其余化学试剂均为国产分析纯。
1.2纤溶酶活性测定
采用血纤维蛋白平板法测定纤溶酶活力[2]。
1.3根霉纤溶酶相对分子质量测定
应用SDS-PAGE法测定脉孢霉纤溶酶相对分子质量。选择凝胶浓度为12%(w/v)的分离胶,5%(w/v)的浓缩胶,交联度为2.6%,进行垂直电泳。
1.4根霉纤溶酶等电点测定
应用等电聚焦电泳(IEF)测定根霉纤溶酶的等电点。凝胶浓度T=7.5%,交联度C=3%,40%载体两性电解质,进行水平电泳。
1.5糖蛋白定性及定量实验
应用莫氏(Molish)试验对根霉纤溶酶进行糖蛋白定性实验;采用蒽酮比色法对含糖量进行定量测定。
1.6根霉纤溶酶降解人血纤维蛋白实验
将2%人血纤维蛋白(溶于pH7.5的50mMTris-HCL缓冲液)200μL与60μL 0.01mg/mL的酶液混匀置于离心管中于37oC分别保温5min、30min、1h、2h、4h和6h,以人血纤维蛋白作对照,进行SDS-PAGE检测。
1.7温度及pH对根霉纤溶酶活性的影响
取一定量纤溶酶纯酶分别置于不同温度及pH条件下(图1所示),测定相对酶活,以最高酶活为100%;分别将纤溶酶纯酶置于不同温度及pH条件下,分别放置2h、4h、12h和24h后测定残余酶活,以初始酶活为100%。
图1 根霉纤溶酶最适作用温度(a)及pH(b)
2.1根霉纤溶酶的分子量及等电点
SDS-PAGE测定该纤溶酶的相对分子质量约为32.5kDa;IEF测定其等电点为8.3。
2.2根霉纤溶酶糖蛋白测定结果
莫氏实验结果显示该纤溶酶液面交界处有紫色环出现,说明该酶蛋白中有可能有糖存在;进一步应用蒽酮比色法确定了该蛋白含糖量为2.2%(w/v)。
2.3根霉纤溶酶降解人血纤维蛋白情况
本实验用SDS-PAGE检测该纤溶酶对人血纤维蛋白的降解规律,结果显示,作用5min后α链已经完全降解,1h后β链完全降解,2h后γ链降解完毕,这一降解顺序与人纤溶酶降解纤维蛋白各亚基的情况是一致的。
2.4根霉纤溶酶的最适温度、pH及其稳定性
实验结果显示,在pH7.5条件下,该纤溶酶的最适作用温度为40oC;在40oC下测定该酶的最适pH为7.5(图1所示)。同时,在pH5.8~10范围内,37oC保温24h,该纤溶酶残余酶活在80%以上。
本实验对根霉cw-1纤溶酶的纯酶进行酶学性质研究,该酶的最适作用温度及pH接近人体环境,并且在人体正常环境下测定该酶的稳定性良好。另外,该酶对人血纤维蛋白三个亚基的降解顺序与人纤溶酶一致,可见该根霉纤溶酶在性质上具有开发成溶栓药物的潜力。
[1]张雯舒,刘晓兰,郑喜群,等.蛹虫草无性型深层培养液中纤溶酶的分离纯化和酶学性质研究[J].微生物学通报,2012(12)∶1787-1795.
[2]ASTRUP T,MULLERTZ S.The fibrin plate methed for estimating fibrinolytic activity[J].Arch Biochem Biophys,1952(40)∶346-351.