胰蛋白酶水解全酪蛋白反应过程中的分析

 将高效凝胶排阻 (HPSEC)技术与水解度 (DH)概念相结合 ,对酪蛋白 胰蛋白酶水解体系的酶解反应过程进行分析 ,得到定量表征复杂酶解反应进程和不同DH值时多样性酶解产物相对分子质量分布的二维图线 ;依据蛋白质结构信息 ,结合HPSEC实验谱图 ,对胰蛋白酶作用于酪蛋白时的酶解断裂位点进行剖析 ,初步推断反应历程 ,并得到理论酶解肽段的相对分子质量分布图及酶解物中活性多肽酪蛋白磷酸肽 (CPPs)肽谱。     

基于分子机制的蛋白质酶解反应经验修饰动力学模型

蛋白质酶解反应动力学行为的复杂性在于体系中底物与产物的多样性,以及由此决定的动力学常数的可变性.基于此,以酪蛋白(case in)—胰蛋白酶(trypsin)为模式体系,拟合求得动力学常数(Km和kcat)随水解度(DH)值变化的函数表达式,其规律为:随DH值增加,Km增大,kcat减小,kcat/Km减小,证明:酶与底物的亲和力随肽链缩短而减小,即高分子量多肽为蛋白酶的适宜底物,而酶解效率与酶解专一性随反应进行逐渐降低.进一步,根据分子水平的蛋白质酶解作用机制,关联水解实验数据,得到case in-trypsin酶解反应的经验修饰动力学方程(模型平均相对误差<5%),为定量表征复杂酶解历程以及高效制备活性多肽提供了理论基础.     

酪蛋白酶解反应复杂产物的色谱定量分析

根据酪蛋白酶解产物的高效凝胶排阻色谱(HPSEC)定性分析结果,选取不同截留相对分子质量的超滤膜对酶解产物进行截分,制得3种相对分子质量分布相对集中的区间组分;建立各组分峰面积与质量浓度之间的线性关系,由此定量计算不同反应时间的酶解产物中相应相对分子质量区间组分的质量浓度。研究表明,将膜分离方法与色谱分析相结合可实现对蛋白质、多肽等复杂体系相对精确的定量分析。     

酶催化水解法快速测定牛奶中蛋白质含量

以酪蛋白水解度为指标,采用pH-stat法优化了胰蛋白酶催化酪蛋白水解的反应条件,并以该酶为检测用酶,分析了酪蛋白浓度与酶解反应初速度的关系,并建立了一种快速检测牛奶中蛋白质含量的方法.在pH=7.5,温度55℃的条件下,用pH-stat法测得酪蛋白浓度与酶促蛋白质水解反应初速度呈良好线性关系.最后采用该酶催化水解法测...     

超高效液相色谱-串联质谱法测定牛源性酪蛋白方法中酶解条件的优化及酶解性能的评价

为提高质谱法测定蛋白质的准确性,对酶解条件的优化和选择并建立最佳条件,以期提高回收率。设计了7种酶解方法进行了比较,并引入豆浆作为阴性基质。其中直接酶解法被选为最佳方法,其操作操作过程如下:取1g豆浆粉溶于10mL的50mmol·L-1三羟甲基氨基甲烷-盐酸缓冲溶液中制成豆浆提取液,取200nmol·L-1β-酪蛋白溶液200μL,加入豆浆提取液300μL,再加10μg质谱级胰蛋白酶,混匀后于37℃恒温酶解16h,加入10%(体积分数)甲酸溶液10μL,终止反应,加水定容至1.0mL,高速离心10min,取上清液进样,按仪器工作条件测定VLPVPQK特征肽段的峰面积。此方法的平均酶解效率为106%,相对标准偏差(n=5)为5.1%。方法中选择酶的加入量w酶与β-酪蛋白量wβ-酪蛋白量之比为1∶20。在方法的优化过程中不建议进行还原和烷基化步骤。     

氢氧化钡水解HPLC法测定碘化酪蛋白中甲状腺素的含量

建立了碘化酪蛋白中甲状腺素 (T4)的氢氧化钡水解HPLC测定方法。实验发现 ,每毫升碘化酪蛋白溶液加入0.5～1.0g的八水合氢氧化钡 ,110℃水解8～12h ,控制用硫酸沉淀钡离子后的pH12～13,碘化酪蛋白释放的甲状腺素达到相对最高稳定得率。使用WatersSymmetryShieldTMRP18色谱柱 (5μm ,3.9mm×150mm) ,乙腈 (B ,0.1 %的甲酸 )和水 (A ,0.1%的甲酸 )为流动相 ,0.8mL·min -1的流速 ,B从10 %到50 %线性洗脱40min ,240nm的紫外吸收波长 ,能使碘化酪蛋白水解液中甲状腺素得到完全分离并定量测定。方法在考察的T4 质量浓度范围内 (0.5～25mg·L-1)线性良好 ,r>0.99 ,检出限可达0.2mg·g-1,实验条件下测定的商品碘化酪蛋白中T4含量为1.0 %     

DTNB标记的肌酸激酶的水解及氰解反应的研究

本文研究了DTNB标记的肌酸激酶(S,S′-二-TNB-CK)氰解反应,发现在Degani等人的氰解反应的条件下,同时有水解反应存在。当没有KCN存在时,在pH9.5的条件下,DTNB标记的CK可以迅速地被水解,并释放出TNB基团。水解反应呈双相的一级反应,在快相反应中每个酶分子大约释放一个TNB基团。当水解后的产物进一步与KCN反应时,每个酶分子大约又释放一个TNB基团,反应则呈单相的一级反应。上述结果表明在DTNB修饰酶中,两个被修饰的巯基分别处于二聚体肌酸激酶的每一个亚基的活性部位上,其中一个TNB基团在水解反应中迅速被释放出来而另一个以很慢的速度反应并很难反应完全。而水解产物进行氰解时,那个很难被水解的TNB基团此时被释放出来。这表明了肌酸激酶的两个亚基结合是不对称的,因而导致两个活性部位的巯基处于不同的化学微环境中。此外还发现在水解过程或氰解过程中伴随着TNB基团的释放,活性部位部分巯基被还原成游离巯基,同时活力也得到部分恢复并呈正相关作用。这进一步说明CK中可反应的半胱氨酸巯基是酶的必需基因,并处于酶分子的活性部位上。     

超高效液相色谱-四极杆/静电场轨道阱高分辨质谱检测食品中的牛奶过敏原酪蛋白

基于超高效液相色谱-四极杆/静电场轨道阱高分辨质谱系统,建立了食品中牛奶过敏原酪蛋白的快速筛查和定量检测方法。样品经缓冲液提取后,采用5 kD超滤膜去除小分子杂质,得到蛋白质提取液。以数据依赖采集(data-dependent acquisition,DDA)方式获得全扫描质谱图,进行蛋白质定性确证,以平行反应监测(parallel reaction monitoring,PRM)技术对目标特征肽段进行定量分析。针对特征肽段,设计并合成了内标肽和内标物质,以降低基质效应和抵消处理过程中的损失。该方法应用于食品中的α-酪蛋白、β-酪蛋白和κ-酪蛋白的快速筛查和定量检测。结果表明,该方法在5~250μg/L范围内线性关系良好,定量限为0.2~5.5μg/kg,平均回收率在68.8%~104.4%之间,RSD6%。该方法可用于果汁饮料、果酱、面包、早餐谷物中牛奶过敏原酪蛋白的快速筛查和定量分析。     

2709碱性蛋白酶水解BSA蛋白肽谱变化的研究

以2709碱性蛋白酶酶解牛血清白蛋白为研究对象,采用液相色谱-飞行时间质谱联用分析方法和位点非特异性酶切肽谱鉴定方法,分析水解过程中肽谱的动态变化。蛋白电泳分析结果显示,2709碱性蛋白酶在0.1%的添加比例条件下,0.5 h内可将全部蛋白降解,表明其具有极强的水解能力。肽谱分析结果显示,该酶酶解BSA蛋白过程中肽谱变化复杂多样,不同序列多肽具有不同的动态变化特征。酶切位点分析结果显示,2709碱性蛋白酶几乎能在所有种类的氨基酸位点发生酶切,但酶切的频率并不相同,这表明该酶在水解位点上具有宽泛的选择性和一定的倾向性,其中在肽键C端氨基酸种类的选择上具有明显的亮氨酸倾向性。该文可为研究其他工业蛋白酶水解肽谱的规律提供借鉴,并有助于提高我国工业蛋白酶制剂的应用水平和蛋白质加工水平。     

壳寡糖的酶法制备

通过还原端基、酶解产物聚合度、水解液调碱性后透光率的测定以及酶解产物的TLC、HPLC分析,研究了壳聚糖酶降解壳聚糖过程中壳聚糖浓度、酶用量、反应时间和pH对酶促反应速率和产物聚合度的影响。结果表明:壳聚糖酶在底物浓度0.03 g/mL、壳聚糖酶用量4~6 u/g、pH=5.8和水解200 min时,可得到以聚合度3~7为主的壳寡糖。     

马鲛鱼抗氧化肽的纳流液相色谱法分离与筛选

在海洋天然产物中,马鲛鱼是一种重要的高活性抗氧化肽生物源,具有极高的加工附加值。由于鱼体组织的复杂性,活性抗氧化肽成分的提取和筛选对样品制备和分离技术提出了挑战。使用不同蛋白酶对鱼体组织进行酶解时,所获得的活性肽结构及功能活性会有显著的差别。为了获得高活性的抗氧化肽,该研究分别考察了风味蛋白酶、胰蛋白酶、酸性蛋白酶、中性蛋白酶、碱性蛋白酶5种蛋白酶的酶解效果。以二苯代苦味肼基自由基(DPPH·)、羟自由基(·OH)清除率和水解度(DH)为指标,筛选最优水解酶。结果表明,胰蛋白酶酶解液清除DPPH·和·OH能力最强,清除率分别达到88.93%±0.82%和53.09%±0.73%。在单因素试验的基础上,以DPPH·清除率为响应值,以加酶量、酶解温度和时间为函数,进行了三因素三水平响应面试验,获得水解度23.66%、DPPH·清除率93.78%以及·OH清除率62.59%的最优制备条件。纳流液相色谱具有低样品量、低溶剂消耗和高效等优势。为筛选出适合于马鲛鱼内脏抗氧化肽分离分析的固定相,该研究使用1∶1000分流比的纳流液相平台,分别使用反相C18柱(15 cm×100 μm, 5 μm, 30 nm)和强阳离子交换柱(15 cm×100 μm, 5 μm, 100 nm)进行分离,收集、冻干并评测了各组分的抗氧化能力。结果表明,强阳离子交换固定相更适合于马鲛鱼内脏抗氧化肽的分离纯化,并筛选出1个强活性抗氧化肽组分。该组分DPPH·清除力的半抑制浓度(IC₅₀)为0.672±0.051 mg/mL,与纯化前相比提高了13.6倍。该研究报道了纳流液相色谱在海洋天然产物源抗氧化肽分离分析中的应用,并证明了其在活性抗氧化肽成分筛选中的有效性和良好的应用前景。     

溶胶凝胶膜包埋的胰蛋白酶用于高通量蛋白质肽谱分析

采用溶胶凝胶包埋法在96孔板中固定胰蛋白酶,制备高通量的酶解反应器。考察了四乙氧基硅烷(TEOS)与甲基三甲氧基硅烷(MTMS)的不同比例对凝胶膜的成胶速度、机械强度、透明度、固定酶的活性及稳定性的影响。以牛血清白蛋白(BSA)为目标蛋白,比较了溶胶凝胶固定化酶与溶液态酶的稳定性和催化活性,用HPLC对BSA的酶解产物进行了肽谱分析,比较了二者的酶解效率。结果表明,TEOS与MTMS比例为1∶1时,凝胶膜有很好的成胶速度、机械强度、透明度;包埋态酶有很高的活性和稳定性。HPLC对肽段的分析结果表明,固定化酶的酶解效率优于溶液态酶。     

酪蛋白多肽的制备和色谱分离方法

为了得到低成本的多肽,本文利用胰蛋白酶对酪蛋白进行了充分的酶解。采用分析级反相高效液相色谱-电喷雾质谱联用技术(RP-HPLC/ESI-MS)分析了酶解产物各组分的组成,并通过改变流动相的梯度洗脱程序,优化了分析级色谱条件以充分分离相对含量较高的多肽组分;将优化的分析级色谱条件直接放大到制备级RP-HPLC中,在程序控制下通过紫外吸收信号结合ESI-MS信号共同引导实现了多肽的全自动化分离和收集。整个过程方便快捷,经过这样一个单一的分离步骤,得到了多个纯度较高的多肽。除此之外,本文还考察了流动相的酸碱性、柱上样量等因素对该体系制备级分离的影响,并对一次分离中分辨率不好的亲水性多肽混合物进行了二次分离,得到了多个新的多肽。本文建立的多肽制备方法为多肽和多肽材料的广泛应用提供了一种选择。     

改进的~(18)O同位素标记法标记蛋白质多肽

针对18O同位素标记反应两个重要影响因素——肽段分散度和胰酶灭活方法,进行了标记条件的改进和灭活方法的优化。在H218O中加入RapigestTM SF助溶剂并微波辅助加热,使α-酪蛋白胰酶酶切肽段的标记效率得到明显改进(18O/16O峰面积比值>99%)。标记后,对胰酶进行还原烷基化化学修饰彻底灭活,使标记后的肽段稳定性显著提高,放置6d不发生回交反应。对标准蛋白质甲状腺球蛋白酶切肽段混合物标记后的质谱实验结果表明:优化的标记方法能快速稳定地标记蛋白质酶切多肽。     

聚酰胺-胺树状大分子修饰硅胶固定化胰蛋白酶的研究

以聚酰胺-胺(PAMAM)树状大分子修饰的硅胶为载体,胰蛋白酶为模型,考察了PAMAM的代数和固定化条件对酶的固载量及活力的影响.实验结果表明:选用3.0代PAMAM树状大分子修饰硅胶为载体固定化胰蛋白酶,酶促反应最适pH值为9.0,最适温度为60℃,对酪蛋白表现米氏常数K<,m>为7.76mg/mL,固定化胰蛋白酶表...     

酶法获得的多肽库用于新型手性固定相的制备

采用胰蛋白酶酶解牛血清白蛋白,将制备的酶解液超滤,得到相对分子质量小于6000的小分子多肽库。应用羰基咪唑法将该多肽库键合至多孔硅胶,得到一种新型手性固定相。应用该新型手性固定相成功地拆分了两种氨基酸对映体。     

交联聚乙烯基吡咯烷酮快速前处理方法结合液相色谱-串联质谱分析红葡萄酒中酪蛋白过敏原

建立了红葡萄酒酪蛋白过敏原的质谱分析方法。选择专一性SRM离子对,建立3种亚型酪蛋白α-S1,α-S2,β的质谱定性与定量方法;利用交联聚乙烯基吡咯烷酮(PVPP)处理红葡萄酒有效提取蛋白,并直接快速酶解,使前处理缩短到2 h以内。结果表明,酪蛋白的回收率提高到80%以上,检出限达10μg/L。     

基于LTQ-Orbitrap液相色谱-质谱联用技术的乳源乳清蛋白组分的差异性研究

利用LTQ Orbitrap XL组合型傅立叶变换高分辨质谱系统分析了乳源蛋白主要组分肽指纹图谱。对南方水牛乳与不同来源的乳清蛋白的氨基酸序列研究结果表明,乳清蛋白经酶解后主要为α-乳白蛋白(α-La)和β-乳球蛋白(β-Lg)组分,乳清蛋白肽质指纹谱的分析显示水牛乳与荷斯坦奶乳清蛋白α-La氨基酸发生变异的比率明显少于山羊奶乳清蛋白α-La,说明荷斯坦奶α-La和水牛乳α-La的差异更小,同源性更强;而水牛乳β-Lg与荷斯坦乳β-Lg氨基酸发生变异的部位比率要多于山羊奶,水牛乳β-Lg与山羊奶同源性更强;乳源酪蛋白酶解后的肽段主要组分为αs1-CN,β-CN,κ-N,通过对水牛乳酪蛋白的氨基酸序列的差异性分析,不同品种的乳源酪蛋白的氨基酸序列明显存在差异。与乳清蛋白相比,奶牛品种差异导致乳蛋白发生氨基酸差异现象更显著,酪蛋白的氨基酸序列对比表明,水牛奶酪蛋白与山羊奶酪蛋白比与乳牛酪蛋白的差异更大。     

血管紧张素转化酶活性抑制剂──丝素肽的分离、纯化和结构鉴定

 可溶性丝素粉末经碱性蛋白酶Alcalase水解后 ,其酶解产物对血管紧张素转化酶 (ACE)的活性有很强的抑制作用。采用凝胶过滤色谱SephadexG 15和反相高效液相色谱 (RP HPLC)对水解度为 2 0 %的酶解产物进行分离纯化 ,利用质谱鉴定其中一种ACE抑制剂是肽 ,其结构为Gly Tyr。     

高活性燕麦蛋白源ACE抑制肽的制备、纯化及结构鉴定

利用胰蛋白酶水解燕麦蛋白制备了高血管紧张素转化酶(Angiotensin I-Converting Enzyme, ACE)抑制活性的燕麦蛋白酶解物, 分别采用离子交换色谱、凝胶过滤色谱和反相高效液相色谱等分离手段从酶解物中分离出一种新的强活性ACE抑制肽, 其IC50值为77.3 μmol/L; 通过基质辅助激光解析电离飞行时间串联质谱对其进行结构鉴定, 其氨基酸序列为Glu-Gly-Gly-Tyr-Arg.