钙调蛋白突变导致一个钙结合位点不能结合镧离子

摘要

目的：研究钙调蛋白结构变化对结合镧离子和钙离子性质的影响。 方法：运用点突变法制备表达突变钙调蛋白(Q41C,K75C),应用蛋白质电泳、超速离心过滤法及荧光法获得钙离子及镧离子结合曲线和最大结合个数。 结果：突变钙调蛋白含有2硫键,其变性电泳迁移率大于野生型钙调蛋白,加入DTT后的突变蛋白的迁移率减少并且和野生型的迁移率接近；超滤实验显示钙离子与钙调蛋白的最大结合个数约为4、与突变钙调蛋白最大结合个数约为3；加入DTT后,突变钙调蛋白的最大结合钙离子个数恢复到4个。而对于镧离子,其与钙调蛋白的最大结合个数约为3.5、与突变钙调蛋白最大结合个数约为3。加入DTT后,镧离子与两种蛋白的最大结合个数均无改变。无论是否含DTT,两种蛋白(野生型,突变型)对钙离子的荧光滴定曲线基本重合。但对于镧离子,野生型和突变型的荧光曲线存在区别,且这种区别在加入DTT后也没有改变。 结论：实验表明钙调蛋白突变导致一个钙结合位点不能结合镧离子,这是第一次观察到蛋白质的钙结合位点不能结合镧离子。说明钙离子与钙调蛋白的结合方式可能和镧与钙调蛋白的结合方式有重要的差别。进一步应用HSQC核磁共振法研究结合机制正在进行中。