李 鵬
(沈陽市蘇家屯中興街道中興社區(qū)衛(wèi)生服務(wù)中心,遼寧 沈陽110102)
精氨酸酯酶的分離和純化
李 鵬
(沈陽市蘇家屯中興街道中興社區(qū)衛(wèi)生服務(wù)中心,遼寧 沈陽110102)
蝮蛇蛇毒中活性的組合是激肽釋放酶,類凝血酶及類活血纖維酶。其中類凝血酶的精氨酸酯酶的活力最高。分析表明含有較多的酸性氨基酸及輔氨酸。蝮蛇中的類凝血酶屬胰蛋白酶家族,通過切除血纖維蛋白原的凝聚,起凝血作用,但在體內(nèi)因它不會激活凝血因子XⅢ,所以由其水解產(chǎn)生的纖維蛋白凝塊的側(cè)鏈不能交聯(lián),易被纖維蛋白溶酯降解,導(dǎo)致體內(nèi)纖維蛋白濃度下降而表現(xiàn)出抗凝效應(yīng)。
精氨酸酯酶 Arvin;(Ancrod);Reptilase;crotalase
蝮亞科蛇毒中含有多種蛋白質(zhì),具有多種多樣的生理和毒理,非酶類雜蛋白[1],因而精氨酸酯酶的提純工藝一直很困難,臨床應(yīng)用很大程度地受限。本實驗的是經(jīng)過粗提及純化等工藝,盡量除去副作用較大的毒素的干擾,篩選出相對簡便、有效的方法,將精氨酸酯酶分離提純,最大限度減少毒性,提高療效。
1.1 實驗材料
藥品和試劑:長白山蝮蛇蛇毒、DEAE-SephadexA-50 SWEDEN PHARMACIA產(chǎn)品、TAME(中科院上海生物化學(xué)研究所)、牛血清白蛋白(中科院上海生物物理所生化)。
1.2 儀器
WFZ800-D2型紫外一可見分光光度計、T22型光柵分光光度計、BS-100A自動部分收集器、LG-3型多用泳凍干燥機(jī)、DYY-Ⅲ2穩(wěn)壓穩(wěn)流電泳儀
2.1 酶活力測定[2]
以TAME為底物,比較不同含量待測酶液條件下,在500nm處測光密度值并記錄。見表1。
2.2 蛋白含量測定
Follin-酚法[4]標(biāo)準(zhǔn)牛血清白蛋白稀釋不同濃度后于660nm處測比色值并記錄。見表2。
表1 酶活力測定
表2 蛋白含量測定
2.3 神經(jīng)毒測定[5]
稀釋至0.5μ,取0.4mL加入10.0mL蛋白底物(蛋黃一只,加1mol/L Nacl溶液20mL,0.01mol/L Cacl2溶液20mL,脫氧膽酸鈉溶液20mL,用0.02mol/L NaOH調(diào)pH,用水稀釋至200mL,混勻使pH為8.0,置37℃保溫備用)中,置恒溫水浴(37℃±2℃)并立即準(zhǔn)確計時,于4min內(nèi)緩緩加入NaOH(0.02mol/L)0.3mL,反應(yīng)至4min時,迅速測反應(yīng)pH值(參考精制抗栓酶質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn))。
2.4 出血毒測定[6]
將活力稀釋至1μ,取0.2mL在小白鼠(18g左右)背部通過皮下注射方式給藥,24h后,將小白鼠處死,去皮,觀察背部皮上出血斑情。
2.5 精氨酸酯酶的粗提
DEAE-SephadexA-50柱層析[7]。
2.5.1 柱層析分離條件
二乙氨基乙基葡聚糖A-50酸堿處理并用0.01mol/L Tris-Hcl緩沖液平衡后,裝柱(40cm×lcm)。稱取一定量長白山蝮蛇蛇毒溶于0.01mol/L Tris-Hcl緩沖液中,在0.1%EDTA中透析,低溫下離心(500轉(zhuǎn)/分),15min取上清液上樣。洗脫先用Tris-Hcl (0.0lmol/L)洗至無峰,再用Nacl直線濃度梯度洗脫(攪拌瓶:300mL Tris-Hclaq,貯存瓶:300mL含0.5mol/L Nacl的Tris-Hclaq)洗脫流速4mL/15分,洗脫液在紫外儀器280nm處測光密度結(jié)果。
2.5.2 活性測定結(jié)果
見表3。
表3 活性測定結(jié)果
經(jīng)過DEAE-Sephgadex A-50柱層析,可將具有精氨酸酯酶的峰和具有高神經(jīng)毒出血毒的峰得到初步分離,但其中精氨酸酯酶保持活力的峰Ⅳ,可能還含有一定濃度的神經(jīng)毒和出血毒,還需要進(jìn)步進(jìn)行純化分離。
通過以上分離方法重復(fù)操作,獲得三批測量值相近的樣品,將其中分離得到的峰Ⅳ(精氨酸酯酶活力峰)冷凍干燥待用。
2.6 精氨酸酯酶的純化過程
按設(shè)計的兩條路線分別進(jìn)行路線—:1.DEAE—Sephadex A—50柱層析[8],①柱層析條件:將以上得到的一部分干品溶于0.01mol/L Tris-HCL緩沖液中,透析除鹽準(zhǔn)備上樣,酸堿處理過的DEAESepddex A-50平衡后上柱(30cm×lcm),用鹽濃度梯度洗脫(濃度0.1~0.4mol/L)洗脫體積為200mL,速度4mL/30min,洗脫液280nm處比色。②酶活力測定,見表4。
表4 酶活力測定
以此結(jié)果可說明路線一用來純化精氨酸酯酶可行。
路線二:1.Sephadex G—100柱層析,①柱層析條件:用酸堿處理G-100后用Tris-HCL緩沖液平衡,裝柱(30cm×lcm),精提中精氨酸酯酶活力峰凍干品溶于Tris-HCL緩沖液中,蒸餾水透析除鹽后上柱,用0.15mol/L NacI(Tris-HCL)溶液洗脫,洗脫速度為4mL/30min,于280nm處測光密度。②酶活力測定結(jié)果,見表5。
表5 酶活力測定
粗提產(chǎn)品經(jīng)G-100分離后,發(fā)現(xiàn)活性較之前有所集中,可神經(jīng)毒和出血毒還有部分未除去,需要進(jìn)一步分離、純化。
2.DEAE-SephadexA-50柱層析,①柱層析分離條件:將1中I峰凍干品于Tris-HCL中,處理后的DEAE-SephadexA-50裝柱(30cm× lcm),樣品透析除鹽后上柱,洗脫用0.15mol/L Nacl(Tris-HCL),洗脫速度為4mL/30min,洗脫下來樣于280nm處測光密度。②酶活力測定結(jié)果,見表6。
表6 酶活力測定
由1、2兩步分離結(jié)果證明:路線二工藝較路線一工藝比較能達(dá)到把精氨酸酯酶中神經(jīng)毒、出血毒除去,最終達(dá)到純化目的。
2.7 酶純度鑒定
聚丙烯酰胺凝膠盤狀電泳[8][參考精制抗栓酶質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)(藥廠提供)]:a.藥廠提供精制栓酶產(chǎn)品(0.5μ);b.路線一產(chǎn)品;c.路線二產(chǎn)品。
3.1 應(yīng)用二乙氨基乙基葡聚糖A-50和鹽濃度梯度洗脫的方法,能有效地長白山白嵋蝮蛇蛇毒有效部分粗分,得到至少10個實用蛋白峰。
3.2 將粗分中得到的具有高精氨酸酯酶活力、低出血毒、低神經(jīng)毒部分再按兩條路線分離。
路線—:DEAE-Sephadex A-50;路線二:Sephadex-G-100→DEAE-Sephadex A-50。實驗結(jié)果表明兩條路線對于純化精氨酸酯酶均可行。
3.3 上部分離得到實用產(chǎn)品可通過電泳初步鑒定為四條帶,與目前精制抗栓酶產(chǎn)品圖譜相近,略有不同,主要不同在各種成分含量上。
3.4 路線一和路線二的產(chǎn)品相比,二產(chǎn)品的區(qū)帶較一產(chǎn)品的區(qū)帶更清晰,可能因為經(jīng)過Sephadex-G-100分離后,峰活力被濃縮,位置集中,有利于第二次DEAE-Sephadex-A-50分離,這樣看來,路線二略優(yōu)于路線一,但由于實驗條件所限,收率未準(zhǔn)確計算,路線一有一步損失而路線二有兩步損失,哪一個更可行,有待于進(jìn)一步探討。
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R282.710.2
:B
:1671-8194(2013)05-0078-03