ВЛИЯНИЕ рН СРЕДЫ НА АКТИВНОСТЬ ПЕРОКСИДАЗЫ

Принцип метода. Ряд факторов среды (рН и темпера­тура), а также присутствие активаторов и ингибиторов могут оказывать влияние на активность ферментов. Пе­роксидаза — самый распространенный фермент биоген­ных тканей, катализирует реакции индивидуального и совместного окисления субстратов, является компонен­том антиоксидантных систем. Пероксидаза относится к группе двухкомпонентных ферментов, в составе которых гемин, представленный протопорфирином IX в комплексе с трехвалентным железом, и полипептидная цепь. Последняя включает от 203 до 308 аминокислот, и, в зависимости от природы изофермента, формирует компактную третичную структуру, представленную дву­мя доменами (большим и малым). Фермент имеет размер белковой глобулы, равный 50 А, содержащий около 43% а-спиральных участков.

Гемин нековалентно закреплен в углублении поли­пептидной цепи между доменами и удерживается там за счет гидрофобных связей и солевого мостика, образо­ванного между остатком пропионовой кислоты гемина с одной из аминогрупп апобелка. Гемин можно обратимо отделить от белка при кислых рН. По данным ЯМР спектроскопии пятым аксиальным лигандом железа яв­ляется имидазольная группа гистидинового остатка (Гис42) апобелка. Протонирование и депротонирование имидазола гистидина (рК~6,0), входящего в состав ак­тивного центра фермента, оказывает влияние на ката­литические свойства фермента при различных рН. Оп­тимум активности фермента приходится на кислые рН и зависит от природы субстрата.

Оборудование: рН-метр, фотоэлектроколориметр, центрифуга.

Посуда: пипетки на 0,1 мл — 2 шт., на 0,2 мл — 1 шт., на 5 мл — 1 шт., на 10 мл — 1 шт.; колбы на 100 мл — 6 шт. и на 500 мл — 5 шт.; пробирки — 6 шт.

Реактивы: 0,1 М натрий-ацетатный буфер (рН 4,0 5,0 6,0) и 0,1 М натрий-фосфатный буфер (рН 6,0, 7,0 8,0); 1 М водный раствор НС1; 4,3 мМ водно-спиртовой ра­створ о-дианизидина; 15,4 мМ раствор перекиси водоро­да, супернатант зерновок пшеницы.

Приготовление реактивов. Натрий-ацетатные буфер­ные растворы (рН 4,0 5,0 6,0) готовят из исходных 0,1 М водных растворов СН3СООН и CH3COONa, а натрий-фос­фатные буферные растворы (рН 6,0, 7,0 8,0) готовят из исходных 0,1 М водных растворов Na2HP04 и NaH2P04 путем их смешивания на рН-метре до желаемой величи­ны рН. 1 М раствор НС1 готовят, растворяя исходную концентрированную НС1 в дистиллированной воде.

Раствор о-дианизидина (4,3 мМ этанольный раствор) готовят, растворяя 105 мг навески в 50 мл 96%-ного эта­нола. Вещество хорошо растворяется при нагревании. Раствор должен быть бесцветным или слегка розовым.

Перекись водорода — 15,4-15,8 мМ водный раст­вор готовят на спектрофотометре с поглощением 1,12- 1,15 усл. ед. при длине волны 230 нм (е = 72,7 М-1см-1).

Супернатант зерновок пшеницы получают, как опи­сано в разделе 3.5.

Ход работы. В 6 пробирок последовательно вносят по 0,2 мл супернатанта, 2,6 мл 0,1 М буферных растворов (рН 4,0, 5,0, 6,0, 7,0, 8,0) и по ОД мл 4,3 мМ о-дианизидина, перемешивают, реакцию во всех пробирках инициируют введением 0,1 мл 15,4 мМ раствора Н202. Снова перемеши­вают и через 1 мин реакцию останавливают, добавляя в пробирки по 1 мл 1 М раствора НС1. Затем измеряют по­глощение растворов в каждой пробирке на фотоколоримет­ре при 460-500 нм (зеленый светофильтр). Рассчитывают активность пероксидазы в каждой пробирке. (Способ рас­чета активности пероксидазы приводится выше, в разде­ле 6.2.). Затем строят на миллиметровой бумаге график зависимости изменения активности фермента от рН (и0, рН).

Выводы. Определить рН-оптимум активности пе­роксидазы.

Поиск по сайту: