光谱及分子探针方法研究番茄 Metacaspase蛋白与Ca2＋的相互作用

摘要：

Metacaspases（MCPs）是发现于植物、真菌、原生动物体内的一种结构上类似多细胞动物Caspase的半胱氨酸蛋白酶家族，其大多数成员的激活依赖于钙离子，但钙离子如何影响MCPs的激活机制有待深入研究。借助圆二色谱技术、Terbium／Stains‐all探针技术以及荧光光谱技术，以番茄Ⅱ型 Metacaspase （LeMCA1）重要位点突变的三种体外原核表达重组蛋白，包括LeMCA1C139A （活性催化位点突变体）、LeM‐CA1K223G （自降解位点突变体）以及预测的Ca2＋结合位点突变体LeMCA1D116A／D117A为研究材料，探究了MCPs与Ca2＋相互作用机制。实验结果表明，Ca2＋与LeMCA1之间既不存在强烈的结合作用，也不影响蛋白的二级结构，但Ca2＋通过相互作用改变LeMCA1的三级结构来实现对LeMCA1的酶原激活过程。其中，LeM‐CA1蛋白的Asp‐116，Asp‐117氨基酸残基作为预测的与Ca2＋作用的重要位点，其缺失将导致蛋白与Ca2＋相互作用能力下降。利用圆二色谱、荧光光谱结合离子探针技术研究了典型茄科植物番茄中Ca2＋与LeM‐CA1的相互作用特性，结合之前同源序列比对、位点突变结果确定了LeMCA1中的Asp‐116，Asp‐117氨基酸残基影响着Ca2＋与蛋白质的相互作用。该结果对后续LeMCA1的生化特性及晶体结构的解析研究有着重要的参考价值。

关键词：番茄M etacaspase、Ca2+、圆二色谱、荧光光谱、Ca2+探针

分类号：O657.3(分析化学)

资助基金：国家973计划项目2013CB127104;现代农业产业技术研究体系项目ycytx-30-zy-05

在线出版日期：2015-06-30（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共6页

页码：1643-1648