来自中国海洋大学食品安全与质量实验室的史佩玉、曹立民和林洪等人利用SPR技术直观分析酪氨酸酶与特异性IgY结合的动力学过程,并探究特异性IgY对于酪氨酸酶与底物作用的影响,为特异性IgY作为新型酪氨酸酶抑制剂的应用提供理论参考。
1芯片自组装处理与酪氨酸酶的偶联固定
芯片修饰前后的SPR响应可以明显看出,芯片修饰后的共振角与SPR响应信号都明显增大,表明裸金片表面已经成功固定MPA。
酪氨酸酶在芯片表面固定后,PBS流过芯片表面时,信号有一定程度的下降,这是由于芯片表面物理吸附或结合不牢固的物质被洗脱下来所导致的,因此在每次测定结合反应之前,需先用PBS流经芯片,获得平稳基线后再进行实验测定。计算可得本实验中固定的酪氨酸酶量约为0.06 ng/mm2。
2动力学测定结果
酪氨酸酶与特异性IgY及底物L-多巴的动力学分析
每个反应过程都包含结合、平衡、解离3 个阶段,无论是特异性IgY还是L-多巴,随着反应质量浓度的增加,结合信号也逐渐升高,说明结合量增大。对比可发现酪氨酸酶与特异性IgY的结合量比与底物L-多巴的结合量更大,且相同结合量所用的特异性IgY质量浓度(0.1 mg/mL)比L-多巴的质量浓度(4.5 mg/mL)要小的多。
通过计算酪氨酸酶与特异性IgY的亲和常数KA值为4.50×106 L/mol,明显高于酪氨酸酶与底物L-多巴的KA值4.95×103 L/mol。
IgY对酪氨酸酶结合底物能力影响的动力学分析
酪氨酸酶与特异性IgY结合后,其与底物L-多巴的结合受到显着影响,且随着特异性IgY质量浓度的增加,底物L-多巴的结合量逐渐变小,以最高质量浓度的L-多巴为例,其结合量由未结合IgY时的120 RU依次下降为100、85、70、55、40 RU。这表明IgY与酪氨酸酶特异性结合后能显着影响酶与底物的识别,从而发挥抑制酶活性的作用。
结 论
酪氨酸酶与特异性IgY的结合常数(4.50×106 L/mol)明显高于其与底物L-多巴的结合常数(4.95×103 L/mol),且酪氨酸酶与特异性IgY结合后,其与底物L-多巴结合常数明显下降。结论:相比底物L-多巴,酪氨酸酶更易与特异性IgY结合,而且从结合动力学角度说明特异性IgY可以明显抑制酪氨酸酶与底物结合从而抑制酶活性。