Page 96 - 《精细化工》2020年第2期

·298· 精细化工 FINE CHEMICALS 第 38 卷

唑环因其亲核性可以破坏 α-螺旋中的氢键，致使 α- 比于同浓度下的 His、Lys•HCl、盐酸胍、甘氨酸，
螺旋结构损失，造成分子间相互作用的改变，进而 在浓度为 0.1~0.2 mol/L 的 NaCl 水溶液中具有更好
打断肌球蛋白细丝的装配过程，导致蛋白质粒径减 的增溶效果，而其增溶机理却与 His 存在很大不同
小，ζ-电位绝对值增加，也最终增加了肌球蛋白的溶解 [51-56] 。不同盐浓度对肌球蛋白单体组装过程有不同
[51]
度 。 的影响 [58] 。在高浓度盐离子溶液中存在大量的肌球
此前，HAYAKAWA 等 [54-55] 已发现，在低离子 蛋白单体，但在低浓度盐离子溶液中，肌球蛋白则
浓度下，His 能够促进肌球蛋白棒状尾部轻酶解肌球 以细丝形式存在 [59] ，因为此时溶液中存在肌球蛋白
蛋白（LMM）的伸长，造成尾部电荷的改变，弱化 单体向肌球蛋白细丝转化的平衡反应，正反应比较强
了肌球蛋白形成细丝的能力，进而抑制肌球蛋白细 烈，Arg 也很难抑制细丝的形成。在 0.15 mol/L NaCl
丝的形成，所以能使肌球蛋白在低离子强度下发生 水溶液下，体系中含有适量肌球蛋白单体；添加的
增溶。 Arg 首先能与肌球蛋白单体结合，增加了上述转化
而 GUO 等 [56] 在 0.001~0.6 mol/L NaCl 存在下 反应中肌球蛋白单体的平衡溶解度，而体系中更多
Lys/His 对猪肉肌球蛋白溶解度的影响研究中发现， 单体的存在并不意味着反应会朝向 Arg-肌球蛋白单
不论离子强度如何，Lys/His 均能提高蛋白质的溶解 体复合物生成方向进行，因为从 Arg-单体复合物上
度，且 Lys 拥有更好的增溶效果。研究表明，Lys/His 解离出 Arg 需要更多的自由能，所以 Arg 与单体的
能够降低 α-螺旋结构含量，提高 β-折叠、β-转角和 结合提高了肌球蛋白单体形成细丝聚合物的反应活
无规卷曲结构含量，且能够暴露更多的巯基和疏水 化能，最终可以归结为 Arg 与生理盐离子浓度协同
性基团，即在同一离子强度下，蛋白质结构改变可 增加了肌球蛋白的溶解度 [57] 。
有效提高其溶解度。 综上，以在肌球蛋白体系中加入 Arg 为例，其
4.1.1.4 碱性氨基酸与盐的协同效应 体系反应过程中自由能的变化趋势见图 4a，天然肌
TAKAI 等 [57] 在 Arg 与生理条件下盐离子浓度对 球蛋白自组装、聚集过程见图 4b，添加 Arg 抑制肌
猪肉肌球蛋白的协同增溶研究中发现，Arg•HCl 相 球蛋白组装、聚集过程见图 4c。

Ⅰ/Ⅰ—肌球蛋白单体；Ⅱ/Ⅱ—肌球蛋白中间体活化态；Ⅲ/Ⅲ—肌球蛋白中间体；Ⅳ/Ⅳ—肌球蛋白缔合后的活化态；Ⅴ/Ⅴ—肌球
蛋白聚集体；a—肌球蛋白反应过程中的自由能变化；b、c—分别为不添加、添加 Arg 的肌球蛋白聚集抑制过程
图 4 Arg 对肌球蛋白聚集抑制机理示意图
Fig. 4 Schematic diagrams of Arg inhibiting myosin aggregation