不同pH值对木瓜蛋白酶活性的影响及分子机制OA北大核心CSTPCD

为探究不同pH值对木瓜蛋白酶活性的影响及分子机制,采用分子模拟和荧光光谱分析等技术,对不同pH值条件下(4、5、6、7、8)木瓜蛋白酶的酶活性、均方根误差(root mean square deviation,RMSD)、蛋白质残基的波动、回旋半径、蛋白间氢键、蛋白质二级结构和溶剂可及表面积等进行分析。结果表明:pH7时木瓜蛋白酶活性最高,pH4和pH8时比pH7时活性分别降低约5.00%和5.35%;分子模拟结果显示,不同pH值下木瓜蛋白酶的回旋半径波动不大,pH8时RMSD有较大波动;pH4和pH8时蛋白酶活性中心的3个氨基酸残基有较大波动;随着pH值的增加,木瓜蛋白酶间氢键数量逐渐增加,但pH8的氢键数量较pH7下降3.4个;pH7条件下木瓜蛋白酶活性中心与底物结合紧密,酶蛋白内部结构更致密,而pH4条件下酶活性中心与底物结合部位缝隙较大,酶蛋白内部结构疏松;pH4和8时活性下降与该条件下木瓜蛋白酶的结构变化有关,如氢键的破坏、活性中心残基的波动、疏水表面积的改变、β-折叠等二级结构的变化等。本研究从分子模拟角度明确了pH值对木瓜蛋白酶活性的影响。