牛胰臟的去氧核糖核酸水解■-I(簡稱為核酸■)可以利用IAA (iodoacetate)經由對單一個組胺酸(His-134)來進行特異性的烷基化作用 (alkylation),而使得核酸■-I完全失去水解DNA的活性。故由此化學方法 可直接證明組胺酸-134是位於核酸■-I的活性中心。另外,從核酸■-I的 三度空間結構可以預測組胺酸-252也參與了此酵素的催化作用,這種現象 促使我們想進一步利用化學方法去證實組胺酸-252甚或其他組胺酸對酵素 活性的重要性。 我們利用DEPC(diethylpyrocarbonate)試劑來化學修飾組胺酸,得到 的結果顯示:核酸■-I的確可被DEPC所去活性(inactivated),其最適當 pH反應條件是 7.0 (50 mM MES),隨著DEPC濃度的增加,酵素被去活性的 速率也隨之上升,這種速率是屬於一級反應速率。另外,因為 hydroxylamine 可以將被DEPC作用過的組胺酸上的修飾基移走,而回復成 原來的組胺酸;我們就利用此一特性,把被DEPC所去活性的核酸■-I和 hydroxylamine 一起作用,發現 hydroxylamine 的確可以恢復核酸■-I的 活性, 此種結果清楚地顯示 DEPC 對核酸■-I 的去活性作用,是和組胺 酸有關的。再者, 若加入核酸■-I 的受質:DNA,則 DEPC 對核酸■-I 的去活性作用速率會明顯的下降,因此 DNA 具有保護核酸■-I 的能力。 如果我們對照核酸■-I 和 DEPC 反應前後的胰蛋白■水解■■圖譜作比較 ,可以看到有部份■■會產生位移,再進一步分析其胺基酸序列後得知被 DEPC 所化學修飾的是組胺酸-121, 而利用碳-14 標的的放射性 DEPC 所 作的實驗也得到同樣的結果。 這和先前所預期的胺基酸-252 有所出入。可能有以下三種解釋: 1) 組胺酸-121 對核酸■-I 而言也是很重要的。 2) DEPC在本實驗中並 不具有專一性化學修飾功能,以致於產生很多副反應而影響實驗的結果。 3)組胺酸-252 被包埋在分子內而使 DEPC不容易進去反應。
|