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谷氧还蛋白(glutaredoxin,GRX)和硫氧还蛋白(thioredoxin,TRX)是广泛存在于生物体内的小分子氧化还原酶,在食品、医药和化妆品行业有广泛应用前景。本论文以小麦谷氧还蛋白(WGRX)和小麦硫氧还蛋白(WTRX)为研究对象,通过大肠杆菌表达系统成功表达并纯化出纯度较高的WGRX和WTRX。探究了WGRX和WTRX的酶学性质,并初步探讨了它们组成的氧化还原系统对面粉品质的影响,并且应用单晶X射线衍射解析了WGRX的立体结构。主要研究内容与结果如下:(1)WGRX和WTRX表达载体的构建及序列分析。从烟农19小麦黄化苗中提取总RNA,通过反转录、PCR得到编码WGRX和WTRX的目的基因片段,将目的片段和pMD-19T载体连接。序列分析结果表明,WGRX属于C1亚组,WTRX属于TRXhⅡ亚型。将wgrx和wtrx分别与pET-30b载体连接,成功构建WGRX和WTRX的大肠杆菌表达系统。(2)WGRX和WTRX的表达及纯化。优化WGRX和WTRX的表达条件(诱导温度、诱导剂浓度和诱导时间),确定WGRX的最优表达条件为:诱导温度16?C,IPTG浓度0.05 mmol/L,诱导时间12 h;WTRX的最优表达条件为:诱导温度37?C,诱导剂浓度0.4 mmol/L,诱导时间12 h。经过亲和层析纯化和分子排阻层析纯化得到纯度较高的WGRX和WTRX。(3)WGRX和WTRX的性质。WGRX的最适pH为8,最适温度为40?C,比活为0.2 U/mg,在低于60?C、pH6-8下稳定性较好。WTRX的最适pH为7,最适温度为30?C,比活为18 U/mg,在低于70?C、pH5-11条件下稳定性较好。在合适的反应体系中,WGRX能还原WTRX,将WGRX和WTRX反应体系同时添加到面粉中可以提高面团的稳定时间。(4)WGRX的结晶及结构解析。经过结晶初筛和优化,成功得到了WGRX的高质量单晶,用分子置换法解析出WGRX的立体结构。晶体的每个非对称单元中含有5个线性排列的WGRX分子,WGRX的晶体结构遵循传统的硫氧还蛋白折叠,中心有一个含3个β-片层的β-折叠,5个α-螺旋分布在β-折叠两旁。在晶体结构中,WGRX主要以还原态存在。