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用N-溴代丁二酰亚胺对大肠杆菌精氨酰tRNA合成酶中的五个色氨酸残基进行化学修饰研究,发现酶分子所含的五个色氨酸残基中有一个可以被专一性地修饰,同时酶活力严重下降.通过基因定点突变的方法将这五个色氨酸残基分别突变为丙氨酸残基,纯化了五种突变酶.大肠杆菌精氨酰tRNA合成酶的Trp<162>残基与酶和精氨酸的结合有关,可能在酶的催 化反应中起稳定酶和底物(精氨酸)过渡态的作用.利用色氨酸营养缺陷型菌株在大肠杆菌精氨酰tRNA合成酶中成功地掺入了4-氟-色氨酸.仔细分析大肠杆菌色氨酸营养缺陷型的生长 曲线和精氨酰tRNA合成酶的表达曲线,建立了一个在精氨酰tRNA合成酶中掺入4-氟-色氨酸 并提纯掺氟酶的好方法.用<19>F核磁共振方法研究大肠杆菌精氨酰tRNA合成酶和三种底物--精氨酸、ATP和tRNA分别结合的情况发现精氨酸和tRNA均可以有其这它底物 不存在时结合精氨酰tRNA合成酶,而ATP的存在不会对酶的<19>F核磁共振谱产生任何影响 .不同的多底物结合状态的<19>F核磁共振研究进一步揭示:只有精氨酸和tTNA同时 存大才能使酶处于能催化氨酰化反应的构象,而单独精氨酸或者单独tRNA都可能使酶产生这样的构象改变.从这些实验结果推测了tRNA在氨其酸活化反应中的作用,解释了精氨酰tRNA合成酶需要tRNA存大才能催化氨基酸活化反应的原因.