钼铁蛋白金属原子簇的拆卸与组装的圆二色谱的研究

用邻菲啰啉(o-phen)和氧分别或共同处理的棕色固氮菌(Azotobacter vinelandii)固氮酶钼铁蛋白的活性、圆二色谱(CD)和金属含量都发生变化。曝氧蛋白的活性随其在660nm和450nm的△ε(圆二向色性克分子消光系数)的降低而降低;而o-phen处理的蛋白活性只随其△ε_(458nm)和铁含量的降低而降低;但在有氧时,o-phen处理的蛋白活性的降低不仅与其△ε_(458nm)和铁含量降低有关,而且还与其△ε_(660nm)和钼含量降低有关。然而,当这些处理蛋白与由Na_2MoO_4、Na_2S、柠檬酸铁和二硫苏糖醇组成的重组溶液保温后,重组蛋白的活性随它们的CD谱和金属含量的显著恢复而得到明显恢复。结果表明:(1)不仅△ε_(458nm)可反映钼铁蛋白中P-cluster的状态和数目,而且△ε_(660nm)也许也可反映蛋白中FeMoco的状态和数目;(2)o-phen不仅可螯合还原蛋白中P-cluster的铁原子,而且也可螯合曝氧蛋白中FeMoco和P-cluster的铁原子;(3)钼铁蛋白中的这两种金属原子簇都可通过缺失原子簇的钼铁蛋白与重组溶液的保温而得到组装;(4)这两种原子簇都是钼铁蛋白还原底物所必需的重要部分。

缺失P-铁硫原子簇的钼铁蛋白的重组研究

棕色围氮菌(Azotobacter vinelandii)铜铁蛋白经邻菲啰啉处理后,克分子消光系数δ_(100nm)和圆二向色性克分子消光系数△δ_(450nm)以及乙炔还原活性都随着 P-cluster 中 Fe 原子被螯合数目的增加而降低;而与由 Mo、Fe、S 和 DTT 组成的溶液重组后,吸收光谱、圆二色谱和乙炔还原活性又都随着金属组成的恢复而恢复。结果表明,重组溶液使邻菲啰啉处理而缺失 P-cluster 的铝铁蛋白因重新组装 P-cluster 而恢复活性,从而再次证明了 P-cluster 是钼铁蛋白还原底物所不可缺少的重要部分。

钼、铁、硫化合物激活曝氧的棕色固氮菌固氮酶钼铁蛋白的研究

曝氧后,棕色固氮菌(Azotobacter vinelandii)固氮酶钼铁蛋白的催化活性和圆二色信号都显著降低,而吸收光谱则显著增加。与钼、铁、硫化合物和二硫苏糖醇组成的重组溶液保温后,曝氢蛋白的圆二色信号和吸收光谱几乎完全恢复至天然状态的同时,乙炔还原活性也得到了显著的恢复,表明重组溶液可使曝氧蛋白中的 P-cluster和其它活性部位都得到了不同程度的修复。