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蛋白组学的研究是当今生物领域的一大热点问题,将蛋白组学的研究与电化学相结合研究蛋白与蛋白之间的关系有其独特的意义。Zeta电位是衡量分散系中带电颗粒表面带电性质的一项重要参数,用zeta电位描述蛋白质在溶液中的带电性质,并以此为切入点伸入探讨蛋白酶反应中zeta电位的变化情况,并研究不同的zeta电位微环境对酶促反应作用的影响。通过对蛋白酶、蛋白酶水解反应和蛋白酶抑制反应中zeta电位的测定,发现:pH7.6 20mmol/L磷酸盐缓冲液中,胰蛋白酶、蛋白酶K和ɑ-糜蛋白酶的zeta电位分别为-6.30±0.04mV、-6.64±0.11mV和-10.16±0.21m V。同一条件下zeta电位的不同取决于蛋白酶本身的带电性质,在排除溶液中离子的影响下,pH>等电点时,zeta电位<0;pH<等电点时,zeta电位>0。当两种带有负电位的蛋白质溶液混合以后,混合溶液的负电位增强;当两种带有相反电位的蛋白质溶液混合以后,混合溶液的电位也发生中和;胰蛋白酶、蛋白酶K和ɑ-糜蛋白酶水解杆菌肽底物的过程中,体系zeta电位绝对值增加,随着反应过程的即将结束,zeta电位再度降低,出现电位回落现象,在反应结束时,zeta电位值依然大于未反应时。这可能是由于酶与底物接触后,形成酶与底物的复合物,复合物电荷性质较之酶本身有很大的变化使带电量增加;酶抑制剂的加入会使胰蛋白酶以及蛋白酶K的zeta电位值增加,负电荷增多,抑制酶与底物的酶解反应。在酶与底物反应时,酶抑制剂的加入使酶的结构发生改变,催化活性丧失,破坏原有的酶+底物结合状态,原本该出现的回复现象消失。随后,利用zeta电位仪测定不同pH条件下牛血清白蛋白(BSA)、鱼精蛋白(PRM)和蔗糖酶的zeta电位,并研究了不同zeta电位微环境对酶促反应的影响,结果表明:pH值5.5~8.9时,BSA显负电位、PRM显正电位,pH7.3时大小相同;在pH7.3的条件下,40℃时加入BSA反应速率常数增加23.6%,加入PRM反应速率常数降低28.6%;35℃时加入BSA反应速率常数增加25.3%,加入PRM降低29.2%;当两种蛋白均加入到反应体系中后,40℃时降低了14.2%,35℃时降低了14.8%。反应所需活化能及Km值均为BSA+蔗糖酶<蔗糖酶<BSA+PRM+蔗糖酶<PRM+蔗糖酶,酶催化效率BSA+蔗糖酶>蔗糖酶>BSA+PRM+蔗糖酶>PRM+蔗糖酶体系。结果表明,在带有负电位的蔗糖酶反应体系中,具有不同带电性质蛋白的添加直接影响酶促反应进程。添加带有正电位的PRM抑制酶促反应,添加同样带有负电位的BSA则提高蔗糖酶的催化效率,促进酶促反应。