N端延长对大肠杆菌铁蛋白结构稳定性及其自组装的影响

【目的】研究延长的N端肽链对铁蛋白结构稳定性及蛋白自组装的影响,为在N端融合生物分子构建功能性纳米材料奠定基础。【方法】在大肠杆菌铁蛋白N端添加6个组氨酸残基,所得重组蛋白采用体积排阻色谱、非变性凝胶电泳和圆二色谱等手段与野生型铁蛋白的聚合态、二级结构及热力学稳定性进行对比分析。【结果】体积排阻色谱表明野生型铁蛋白在溶液中以24聚体和二聚体混合物形式存在,但突变蛋白仅以二聚体的形式存在;非变性凝胶电泳实验结果与体积排阻色谱结果吻合,即突变蛋白仅显示1条带,且与野生型铁蛋白的2聚体迁移位置基本相同;圆二色谱结果表明突变蛋白的二级结构与野生型类似,呈典型的α-螺旋结构,突变蛋白的Tm值比野生型降低了1.1℃。【结论】在大肠杆菌铁蛋白亚基的N端增加6个组氨酸残基所得突变蛋白的二级结构没有发生明显变化,但却无法形成24聚体壳状结构,在溶液中仅以二聚体的形式存在,且热力学稳定性有所降低。N端的延长可能导致铁蛋白单体构型发生改变,因而无法进一步组装成壳状结构。