包涵體的特點(diǎn)

包涵體是新合成的肽鏈在折疊過(guò)程中部分折疊的中間體形成的，而不是由完全的解折疊形式的蛋白質(zhì)形成的，這可能與體外復性時(shí)聚集體的形成有相似的機制， 　　包涵體熒光圖 　　應該考慮到在包涵體中含有這些部分折疊的結構。但是，由于包涵體的特性，很難利用物理的方法去探測包涵體中蛋白質(zhì)肽鏈的結構。 Zetlmeissl等人利用圓二色的方法，發(fā)現聚集體的肽鏈保持了部分的二級結構。利用Raman測定的方法也得出了相同的結論。利用ATR-FTIR發(fā)現包涵體蛋白質(zhì)的結構比天然的蛋白質(zhì)和鹽沉淀的蛋白質(zhì)含有更多的非天然狀態(tài)的折疊的結構。Murry等人利用免疫學(xué)的方法測定色氨酸合成酶的亞基，蛋白質(zhì)復性以后，出現三種形式的蛋白質(zhì)：一種是不溶的高分子量的聚集體，一種是可溶的復性完全的蛋白質(zhì)，一種是可溶的低分子量的聚集體，最后一種聚集體同天然的蛋白質(zhì)一樣有免疫活性，可以與兩種單克隆抗體結合，但是天然蛋白質(zhì)的另外三種抗體不與它結合，說(shuō)明了即使沒(méi)有復性，聚集體仍保持了部分的近似天然的結構狀態(tài)。 　　在大腸桿菌中，包涵體可以在細胞的兩個(gè)位置出現：細胞質(zhì)和外周胞質(zhì)。包涵體在細胞內形成的位置和特點(diǎn)取決于蛋白質(zhì)表達的方式。三種表達的內酰氨酶，一種是天然的內酰氨酶，一種是含有OmpA信號肽，一種完全切除了天然蛋白質(zhì)的信號膚，當大量表達時(shí)，造成了聚集體的形成，前兩者的聚集體在外周胞質(zhì)，后者在細胞質(zhì)內形成聚集。這些包涵體在大小和形狀有相當清楚的差別，這些差別表現了聚集體的表面形態(tài)、組成和形成聚集體的多肽鏈構象上的不同。 　　大腸桿菌細胞質(zhì)中的包涵體直徑一般在0.2到1.5μm之間，不同的蛋白質(zhì)具有不同的直徑，如干擾素的大小是0.811μm，而牛凝乳酶原的大小是1.281μm。大的包涵體可以利用光學(xué)顯微鏡看得到。在一些情況下，有些包涵體比較大，直徑大于大腸桿菌的直徑，使得大腸桿菌有一個(gè)突起。一般情況下，一個(gè)細胞僅有一個(gè)包涵體。包涵體從來(lái)不吸附在膜上，并且不同于真核細胞中的其它的細胞器。高精度的投射電子顯微鏡顯示了多孔的結構。 　　所有的包涵體密度較大，是微生物細胞中密度最大的結構，密度在1.1-1.3之間，不同蛋白質(zhì)的包涵體的密度也不同，一些低分子量的包涵體結構是多孔的。 　　聚集體的構象還沒(méi)有進(jìn)行系統的研究，但是已經(jīng)知道聚集在一起的作用力不是共價(jià)鍵，主要的是疏水相互作用力。大腸桿菌的細胞質(zhì)中有大量的谷胱甘肽，抑制二硫鍵的形成。所以，當蛋白質(zhì)在細胞質(zhì)中表達時(shí)，由于形成不了二硫鍵而形成了聚集體。內酰氨酶的包涵體進(jìn)行蔗糖梯度離心表明其中95%是蛋白質(zhì)成分，說(shuō)明很少有其他的蛋白質(zhì)成分加入到聚集體中，利用免疫學(xué)的方法，也沒(méi)有發(fā)現伴侶分子。體內聚集體的形成不僅產(chǎn)生包涵體，而且會(huì )帶來(lái)淀粉質(zhì)的疾病，對哺乳動(dòng)物同樣會(huì )造成疾病。 　　對體內或者體外蛋白質(zhì)聚集體形成的研究，特別是了解氨基酸序列如何避免聚集體的形成，可以大大提高蛋白質(zhì)在體外折疊的收率，并且有助于理解體內分子病形成的機制。

 

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