正文 第三節 鈣調蛋白的純化(2 / 3)

(四)分子形狀

采用熒光性萘磺酸衍生物標記CaM,測定其旋轉擴散,證明了CaM在水溶液中分子形狀接近扁橢圓形,分子斯托克半徑為23.2am(1am=10-18m)。

二、鈣調蛋白的分離

利用CaM溶解度高(可大量溶解於稀的中性水溶液中),分子小、帶淨負電荷和鈣依賴性疏水行為有別於其他蛋白質的性質,設計CaM的純化策略分三步進行,每步利用上述性質中的一種。分離純化流程。

三、鈣調蛋白的檢測

(一)CaM的活性測定

CaM活性測定法可分為兩大類,一是用放射免疫測定法(RIA)直接測CaM含量;另一類是依據以鈣依賴性方式激活多種酶類[如環核苷酸磷酸二酯酶(PDE)],利用PDE係統,由被CaM激活的PDE間接測定CaM的活性,再推算出CaM含量。這兩類方法的測定敏感度都在1~100pmol水平。相比較RIA法是以125I-標記CaM和CaM的特異性抗原-抗體反應作為測定的基礎,特異性強,不受其他的酶或內源性抑製蛋白的幹擾,但所測得的是CaM含量,而不代表CaM的生物活性(包括有生物活性和無生物活性的部分)。PDE法是以CaM的生物活性為基礎,方法簡便,組織提取物經簡單的熱處理即可除去幾乎所有的酶或蛋白,但測定的不是CaM的總含量,結合的或無活性狀態的CaM不能被測出,另外尚需注意內源性抑製因子可能會影響測定結果。

特異的依賴於CaM的PDE是測定CaM活性的基礎。CaM能以鈣依賴性方式激活多種酶類,包括PDE、若幹蛋白激酶、蛋白磷酸酶、Ca2+/Mg2+ATP酶和NAD激酶。CaM激活PDE沒有組織和種屬特異性,從一種組織提取的PDE,可以用來測定任何來源CaM的活性。實驗中所用PDE是由牛心製備的,在一定範圍內PDE活性與CaM量成比例關係,PDE活性測定又根據所加底物和測定的最終產物不同而分成不同類型;以非同位素標記的cAMP作為底物,經PDE水解成為5′-AMP之後,再經蛇毒將5′-AMP進一步定量的水解成為無機磷和腺苷,測定產物中無機磷在660nm波長的光吸收率,計算出CaM活性,或把5′-AMP定量的轉化成ATP,再用熒光技術測定ATP,計算CaM活性;其次可以用3H-cAMP(3H-cGMP)作為底物,經PDE和蛇毒相繼作用後,用QAE-SephadenA-25柱層析法分離,測定底物中3H-Adenosine的含量,也可以計算出CaM活性;此外,5′-AMP也可以被5′-腺苷酸脫氨酶作用,生成5′-IMP,於256nm測OD值變化,計算CaM活性。

PDE法測定活性步驟:把一係列試管置冰浴中,按順序分別加入下列試劑:100μL測定緩衝液、20μL 4.5mmol/L CaCl2(或4.5mmol/L EGTA)、10U/20μL PDE、100μL CaM(0~10ng)。隨之加入50μL 3H-cAMP溶液(約250pmol)後立即置30℃水浴中開始反應,15min後取出,轉入100℃水浴中煮沸3min終止反應,冰浴中冷卻後加10%蛇毒10μL,再於30℃水浴溫育15min,加2.5mmol/L Adenosine 700μL,QAE-SephadexA-25柱(0.7×4cm)層析分離,上樣後加4mL 20mmol/L甲酸銨洗脫,收集洗脫液取1.5mL加入10mL甲苯-曲拉通(2∶1體積比)閃爍液,搖勻、閃爍計數,計算每分鍾cAMP水解量,繪製CaM標準活性曲線。把在30℃時,使10U PDE達到1/2最大活性所需的CaM量定為1個CaM活性單位。組織樣品中CaM活性測定:取待測組織稱重,放入EDTA緩衝液中勻漿(10mg/mL)後,100℃沸水浴中煮3~5min,於30000r/min、離心60min。取上清液調成2mmol/L CaCl2溶液,用測定緩衝液適當稀釋後測定CaM活性。每次測定包括無CaM的PDM基礎活性管、10ng CaM的PDE最大活性管和加EGTA的PDE活性測定管。