第30卷，第2期 2010年2月
与光谱分析
学谱
光
Spectroscopy and Spectral Analysis
Vol.30,No.2pp387-390 February，2010
低压段DHPM作用对木瓜蛋白酶结构影响的荧光光谱分析
刘伟，谢明勇”，钟业俊，刘成梅，官斌，王倩
南吕大学食品科学与技术国家重点实验室，江西南昌330047
摘要以荧光光谱为检测手段研究了低压段(60～100MPa)动态高压微射流作用(DHPM)对木瓜蛋白酶(Papain)分子结构的影响。结果显示，在60～100MPa下经DHPM处理后，Papain，Tyr残基和Trp残基荧光强度均有不同程度降低，且随着处理压力的增加，Papain，Tyr残基和Trp残基的荧光强度逐渐增大， Papain，Trp残基荧光发射峰的位置分别从未处理时的334和277.5nm逐渐红移至100MPa处理后的335 和278.5nm；在0~4℃放置24h后，Papain，Tyr残基和Trp残基的荧光光谱均基本保持了oh时的变化
趋势。表明低压DHPM处理后，Papain中Trp残基逐渐基露出来，并形成了较为稳定的新分子构象。关键词动态高压微射流作用：低压段；木瓜蛋白酶；荧光光谱
中图分类号：0433.4 引言
文献标识码：A
DOI; 10. 3964/j. issn.1000-0593(2010)02-0387-04
程度暴露于溶剂中，部分二硫键发生断裂后形成新的巯基)，
本课题组采用低压段（60～100MPa)DHPM对Papain
木瓜蛋白酶通过水解蛋白质分子内部肽链而生成分子量较小的多肽类，在生物医药和食品化工等领域具有广阔的商业应用。Papain是一种巯基单体蛋白酶，由212个氨氮基酸残基组成，含有19个Tyr残基、5个Trp残基、4个Phe残基，荧光光谱法是研究酶分子构象的一种有效方法，它能提供包括激发光谱、发射光谱以及荧光强度等物理参数，这些参数从各个角度反映了分子的成键和结构情况，以及酶分子在各种环境下的构象变化，从而阐明结构与功能之间的关系[3]，近年来，利用荧光光谱分析技术对酶的酶学性质和结构的影响方兴未艾，何平等3利用紫外吸收光谱、荧光发射光谱研究了二甲基亚砜对木瓜蛋白酶活性与构象的影响；曾新安等采用荧光光谱研究了脉冲电场对木瓜蛋白酶的影响。
动态高压微射流作用（dynamichighpressuremicrofluidi-zation，DHPM)是一种新兴的高压技术，其压力可达180 MPa，通过高速撞击、高速剪切、高频震荡、瞬间压降、空穴作用等机械作用可实现对生物大分子的改性(5")。本课题组在前期工作中研究了动态高压微射流作用对早酥梨中多酚氧化酶酶学性质的影响(9.)，以及通过圆二色谱、荧光光谱和紫外光谱分析了DHPM对解菇多酚氧化酶的结构变化，发现处理后的酶分子中α-爆旋含基降低，Trp和Tyr残基不同
处理时发现，随着处理压力增加，Papain酶活逐渐下降，在 0～4℃下放置24h后酶活基本不变，这种酶活变化与其结构变化存在何种相关性，为探索这一作用机理，本实验以荧光光谱为分析手段研究DHPM对木瓜蛋白酶结构的影响，为揭示DHPM对木瓜蛋白酶的酶学性质与分子结构之间的影响规律奠定基础。
材料与方法 1
1.1材料
木瓜蛋白酶：酶活（干酪素，pH6.0，40C)/(USP-U/ mg)≥6000，购于沃凯(Ourchem)，反应底物为酪蛋白。所
用化学试剂均为分析纯。 1.2动态高压微射流处理
用0.05mol·L-1半胱氮酸、0.035mol·L-1EDTA二钠盐、0.05mol·L-pH6.0磷酸缓冲液配制酶液，酶液浓度为1mg·mL-1，采用廊坊通用机械有限公可生产的NCJI(0.007/200)型纳米超高压均质机，在室温（20士3)C条件下进料，处理压力为60，80和100MPa，各压力处理1次，每个压力下取样50mL，进行指标测定或转移至0~4℃下低温贮凝备用。
收稿日期：2009-02-20，修订日期：2009-05-18
基金项目：食品科学与技术国家重点实验室目标导向项目(SKLF-MB-200808)和国家(863计对)重点项目(2007AA100403)资助
作者介：刘伟，1972年生，南吕大学生命科学与食品工程学院副教授
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