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γ-谷氨酰转肽酶酶学性质的研究论文(3)

2013-09-28 01:12

　　γ-GTP对酸性环境适应力很差，而在弱碱性条件下表现出较高的酶活力，其中在pH8.0时酶活力最高。因此可以确定按照γ-GTP酶活力检测方法得到γ-GTP的最适反应pH为8.0。见图4。

　　2.5金属离子对酶活力的影响

　　在反应体系中加入5 mmol/L的各种金属离子除亚锡离子外均会对酶的活力有促进作用。但在金属离子中，一价金属离子钾离子和钠离子以及三价金属离子铁离子和铝离子的加入对酶的促进作用明显低于二价金属离子锰离子、钙离子和镁离子。另外，添加重金属离子亚锡离子由于会引起蛋白质的变性，致使酶活力消失;有的金属离子如锰离子、镁离子等可较大程度的提高酶活力，这可能是由于这些金属离子会对γ-GTP的活性中心产生影响的缘故。见图5。[PSc1783;S*2〗图3γ-谷氨酰转肽酶最适反应温度Figure 3Optimum reaction temperature for γ-GTP[PSc1784;S*6/7〗图4γ-谷氨酰转肽酶最适反应pH　　Figure 4The optimum reaction pH for γ-GTP[PSc1785;S*2〗图5不同金属离子对γ-谷氨酰转肽酶酶活力的影响Figure 5Effects of various metal ions on the activity of γ-GTP

　　在一般情况下，适合的金属离子及适合的浓度会对酶的催化活性产生促进作用，但如果反应体系中金属离子浓度过高，反而会对酶蛋白产生毒害作用。为此，可选择对γ-GTP影响较大的镁离子研究浓度与酶活力的关系。

　　Mg2+浓度对酶活力的影响比较显著。在低于3.0 mmol/L的浓度范围内，酶活力随着Mg2+浓度的增加而增高，当浓度达到3.0 mmol/L时酶活力最高，此后，酶活力随着Mg2+浓度上升而缓慢下降。由此可见，在图5所涉及的金属离子(除亚锡离子外)虽然在5 mmol/L的浓度下对酶活力均有促进作用，但在不同浓度下有些金属离子也会对酶起到抑制作用。见图6。　　[PSc1786;S*2〗图6镁离子浓度对γ-谷氨酰转肽酶活力的影响Figure 6Effects of Mg2+ concentration on γ-GTP

　　3讨论

　　地衣芽孢杆菌所产生的γ-GTP在25~35 ℃的温度范围有较好的稳定性，在50 ℃的温度下保存20 min酶活力基本丧失，这为进一步利用该酶转化生产茶氨酸时的温度条件提供了依据。该酶对酸性环境无耐受性，适宜在碱性条件下保存，在pH低于11的碱性条件下保存30 min，酶活力基本无损失。利用γ-GTP生产茶氨酸需要反应体系pH 为10[9]，而该酶在此pH下比较稳定，说明地衣芽孢杆菌所产生的 γ-GTP适合于酶法转化生产茶氨酸。

　　按照γ-GTP酶活力检测方法得到地衣芽孢杆菌所产γ-GTP的最适反应温度为45 ℃，最适合反应pH为8.0，在金属离子浓度为5 mmol/L的情况下，钾离子、钙离子和镁离子等金属离子对酶的活力均无伤害，其中有些金属离子(Mn2+,Ca2+)的存在对酶活力促进作用较大(见图5)，在酶转化生产茶氨酸选择合适的离子浓度对酶活力的提高有较大的促进作用，如当镁离子浓度为3.0 mmol/L时酶活力提高了55.9%。

　　本文仅对γ-谷氨酰转肽酶的基础酶学性质进行了初步研究，有关催化动力学常数，以及利用该酶生产茶氨酸的合适工艺条件还有待进一步的探讨。

【参考文献】

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  　[1] MEISTER A,TATE S S.γ-Glutamyltranspeptidase[J].Methods in Enzymology,1981,77:237-253.

　　[2] TALALAY P S. Glutathione breakdown and transpeptidation reaction in Proteus vulgaris[J].Nature,1954,174 (4428):516-517.

　　[3] BENINI F,PIGOZZI M G,POZZI A,et al.Elevation of serum gamma-glutamyltranspeptidase activity is frequent in chronic hepatitis C,and is associated with insulin resistance[J].Dig Liver Dis,2009,41(8):586-590.