【摘 要】
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本论文对海参肌肉中双亚基精氨酸激酶（AK）的催化机制进行了探讨,并以它为模型,研究了寡聚蛋白质的去折叠与再折叠机制。在海参 AK 的催化机制研究中,对 AK 的邻苯二甲醛（OPTA）修饰证明了在 AK 活性中心附近有一对半胱氨酸（Cys）和赖氨酸（Lys）。该 Cys-Lys 位于高度疏水的环境中,可能接近于 ATP 或者 ADP 与酶分子的结合部位。磷酸原激酶家族的序列同源性分析暗示这个活性必需
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本论文对海参肌肉中双亚基精氨酸激酶（AK）的催化机制进行了探讨,并以它为模型,研究了寡聚蛋白质的去折叠与再折叠机制。在海参 AK 的催化机制研究中,对 AK 的邻苯二甲醛（OPTA）修饰证明了在 AK 活性中心附近有一对半胱氨酸（Cys）和赖氨酸（Lys）。该 Cys-Lys 位于高度疏水的环境中,可能接近于 ATP 或者 ADP 与酶分子的结合部位。磷酸原激酶家族的序列同源性分析暗示这个活性必需的 Cys 很可能就是进化上保守的Cys-274。同时,本论文还运用定点突变的方法,研究了海参 AK 序列中保守的色氨酸在酶分子所起的作用。研究表明 Trp-218 和 Trp-208 都有助于维持 AK 的空间结构,且 Trp-218 是 AK 表现酶活必需的。另一方面,Trp-208 还可能在 AK正确折叠中起重要作用。在以海参 AK 为模型,探讨寡聚蛋白去折叠/再折叠机制时,本论文分别对AK 在热和变性剂条件下的可能去折叠/再折叠途径进行了研究,捕捉平衡态与动力学去折叠/折叠中间体。研究结果显示:AK 的热变性是一个不可逆的去折叠过程。AK 在热变性过程中,天然态 AK 活性中心最先被破坏,随之二聚体酶分子解聚成单体。单体极不稳定瞬间集合成可溶性的聚集,最后聚集体进一步集合成肉眼可见的沉淀。游离 Mg2+可以加速 AK 的热失活过程。对 AK 盐酸胍变性的平衡态研究表明:整个去折叠/再折叠过程为 N2←→I1→I2←→2U,至少经历了 I1与 I2两个二聚中间体状态。同时,复性过程中 I2到 I1的转变中存在一个能量壁垒,它阻止了变性 AK 的进一步正确折叠。渗压剂可以帮助部分变性 AK 克服这个壁垒效应。由于胍变性 AK 复性过程中存在的能量壁垒不利于 AK 复性途径的详尽的研究,本论文换用变性剂脲,对脲变性 AK 的复性分别进行了平衡态与动态过程的监测。平衡态实验结果表明:脲变性 AK 的复性至少经历了类似熔球态的二聚中间体（I2）和类似天然态的二聚中间体（I1）阶段。动态稀释复性的研究结果表明:AK 复性过程存在一个极快相中间体,其性质类似于平衡态中的 I1。
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