蝗虫精氨酸激酶的分离纯化及其酶学性质研究

精氨酸激酶(Arginine Kinase, AK)(ATP:Arginine N-phosphotransferase EC 2.7.3.3)属于磷酸原激酶家族中的重要一员,广泛的存在于无脊椎动物如昆虫、虾、蟹及软体动物中,起着类似于脊椎动物中肌酸激酶(Creatine Kinase,CK)(ATP:Creatine N-phosphotransferase EC 2.7.3.2)的作用,是一个与细胞内能量运转、肌肉收缩、ATP再生有直接关系的重要激酶。磷酸原激酶家族是一个保守家族,可逆催化肌酸或精氨酸与ATP之间的转磷酰基反应,形成的高能磷酸化的磷酸肌酸或磷酸精氨酸称为磷酸原。由于精氨酸激酶仅存在于无脊椎动物当中,并且该酶及其磷酸原的能量代谢途径与哺乳动物中的完全不同,因此能否把精氨酸激酶作为控制昆虫的一个很好的靶标值得探讨。本研究对蝗虫精氨酸激酶进行了分离纯化,在此基础上,研究了精氨酸激酶的基本酶学性质,旨在为开发以精氨酸激酶为靶标的新型害虫抑制剂提供理论依据。本试验的主要结果如下: 1.精氨酸激酶的分离纯化冰浴研磨,提取离心后的上清直接过分子筛层析Sephacryl S-200 HR,收集得到的活性蛋白峰其精氨酸激酶的纯化倍数为3.4倍,回收率为94%,与电泳图综合分析,该步纯化效果较好,可除去大部分杂蛋白,且精氨酸激酶活性能很好的得到保留;进一步通过离子交换层析DEAE Sepharose CL-6B Fast Flow后,得到高纯度、高比活力的精氨酸激酶,最终的纯化倍数为11.9倍,酶活力回收率为80%。SDS-PAGE及PAGE显示,经两步层析后的酶为单一条带。 2.精氨酸激酶氨基酸组成的测定将纯化得到的精氨酸激酶以酸水