細(xì)胞色素C是一類含有鐵啉基團(tuán)的電子傳遞蛋白,只存在于需氧細(xì)胞中。細(xì)胞色素在線粒體內(nèi)膜上起傳遞電子的作用。細(xì)胞色素C是細(xì)胞色素一種。它在線粒體呼吸鏈上位于細(xì)胞色素B 和細(xì)胞色素氧化酶之間,是呼吸鏈的一個(gè)重要組成部分。每分子細(xì)胞色素C含有一個(gè)血紅素和一條多肽鏈。現(xiàn)已從許多來(lái)源獲得細(xì)胞色素C結(jié)晶,并已對(duì)100多種細(xì)胞色素C蛋白的一級(jí)結(jié)構(gòu)進(jìn)行了測(cè)定。
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1、通過(guò)細(xì)胞色素C的制備,了解制備蛋白質(zhì)制品的一般原理和步驟
2、掌握制備細(xì)胞色素C的操作技術(shù)及含量的測(cè)定方法
實(shí)驗(yàn)原理:
細(xì)胞色素是一類含有鐵啉基團(tuán)的電子傳遞蛋白,只存在于需氧細(xì)胞中。細(xì)胞色素在線粒體內(nèi)膜上起傳遞電子的作用。細(xì)胞色素C是細(xì)胞色素一種。它在線粒體呼吸鏈上位于細(xì)胞色素B和細(xì)胞色素氧化酶之間,是呼吸鏈的一個(gè)重要組成部分。每分子細(xì)胞色素C含有一個(gè)血紅素和一條多肽鏈。現(xiàn)已從許多來(lái)源獲得細(xì)胞色素C結(jié)晶,并已對(duì)100多種細(xì)胞色素C蛋白的一級(jí)結(jié)構(gòu)進(jìn)行了測(cè)定。
結(jié)果表明,細(xì)胞色素C的氨基酸殘基的數(shù)目在103~113之間;不同來(lái)源細(xì)胞色素C的的氨基酸殘基的順序及含量都有一定的差異。細(xì)胞色素C中賴氨酸含量較高,等電點(diǎn)為10.7,含鐵量為0.38%~0.43%,Mr為12000~13000,豬心細(xì)胞色素C分子量12200。細(xì)胞色素C是一種穩(wěn)定的可溶性蛋白,它易溶于水及酸性溶液,故常用酸性水提取。
細(xì)胞色素C分為氧化型和還原型兩種,氧化型水溶液呈深紅色,還原型水溶液呈桃紅色。細(xì)胞色素C對(duì)熱比較穩(wěn)定,不易變性。pH 7.2~10.2,100℃加熱3分鐘,細(xì)胞色素C氧化型和還原型變性程度均為18%~28%,若增加加熱時(shí)間,氧化型的不可逆變性程度比還原型的為高。細(xì)胞色素C對(duì)酸堿也較穩(wěn)定,可抵抗0 .3mol/L氫氧化鉀溶液的長(zhǎng)時(shí)間處理。一般都將細(xì)胞色素C制成還原型的,因?yàn)楸容^穩(wěn)定并易于保存。
細(xì)胞色素C 是以一種鐵卟啉為輔基的呼吸酶,廣泛存在于所有的需氧組織中。在心肌與其他做劇烈運(yùn)動(dòng)的肌肉中含量zui為豐富。細(xì)胞色素C 位于線粒體的蛋白質(zhì)—脂質(zhì)絡(luò)合物中,分子量約為13000,肽鏈中含有19個(gè)賴氨酸殘基,為一堿性蛋白, 等電點(diǎn)(10.5~10.8)高、易溶于酸性溶液, 故采用酸化水提取。人造沸石為鋁酸鈉,它是一種陽(yáng)離子交換劑,細(xì)胞色素C 分子剛好進(jìn)入它的表面空隙。在pH7.5時(shí)細(xì)胞色素C 呈正電荷,它可與沸石分子上的鈉離子發(fā)生交換,從而被沸石吸附。裝入層析柱后,用25%硫酸銨洗脫,又可將細(xì)胞色素C 交換下來(lái)。硫酸銨主要是降低沸石對(duì)細(xì)胞色素C 的親和力。硫酸銨鹽析可明顯提高細(xì)胞色素C 純度,主要為去除雜蛋白。另外乙酸可引起細(xì)胞色素C 變性和聚合,必須嚴(yán)格控制酸用量。
細(xì)胞色素C與材料試劑
1、 設(shè)備:組織搗碎機(jī)、酸度計(jì)、離心機(jī)、分光光度計(jì)、層析柱、透析袋、磁力攪拌器、冰箱。
2、 儀器:剪刀、燒杯、漏斗、濾紙、天平、玻璃棒、紗布、試管、膠頭滴管。
3、 試劑:聯(lián)二亞硫酸鈉、硫酸、硫酸銨、、人造沸石、氫氧化銨。
4、 材料:新鮮豬心(2個(gè))。
結(jié)果表明,細(xì)胞色素C的氨基酸殘基的數(shù)目在103~113之間;不同來(lái)源細(xì)胞色素C的的氨基酸殘基的順序及含量都有一定的差異。細(xì)胞色素C中賴氨酸含量較高,等電點(diǎn)為10.7,含鐵量為0.38%~0.43%,Mr為12000~13000,豬心細(xì)胞色素C分子量12200。細(xì)胞色素C是一種穩(wěn)定的可溶性蛋白,它易溶于水及酸性溶液,故常用酸性水提取。細(xì)胞色素C分為氧化型和還原型兩種,氧化型水溶液呈深紅色,還原型水溶液呈桃紅色。細(xì)胞色素C對(duì)熱比較穩(wěn)定,不易變性。pH 7.2~10.2, 100℃加熱3分鐘,細(xì)胞色素C氧化型和還原型變性程度均為18%~28%,若增加加熱時(shí)間,氧化型的不可逆變性程度比還原型的為高。細(xì)胞色素C對(duì)酸堿也較穩(wěn)定,可抵抗0 .3mol/L氫氧化鉀溶液的長(zhǎng)時(shí)間處理。一般都將細(xì)胞色素C制成還原型的,因?yàn)楸容^穩(wěn)定并易于保存。
細(xì)胞色素C不是根據(jù)輔基來(lái)命名;與其他三類細(xì)胞色素非共價(jià)結(jié)合血紅素不同的是,細(xì)胞色素c通過(guò)分子中的半胱氨酸巰基與血紅素共價(jià)結(jié)合。細(xì)胞色素e尚無(wú),但有細(xì)胞色素f(細(xì)胞色素c中的一種)。[3]此外,細(xì)胞色素d僅存在于細(xì)菌中。
在線粒體和葉綠體中,細(xì)胞色素常常結(jié)合在電子傳遞和相關(guān)代謝途徑的復(fù)合物酶中。
細(xì)胞色素C過(guò)敏試驗(yàn)
細(xì)胞色素C是一種輔酶,在生物氧化過(guò)程中起著傳遞電子的作用,改善缺氧時(shí)的細(xì)胞呼吸,促進(jìn)物質(zhì)代謝,臨床多用做能量合劑的配方。應(yīng)用時(shí)要警惕過(guò)敏反應(yīng)。為防止過(guò)敏反應(yīng),在用藥前應(yīng)先作過(guò)敏試驗(yàn)。
一、皮試液的配制
取細(xì)胞色素C(每支2ml含15mg)0.1ml加等滲鹽水至1ml,每ml含 0.75mg 。
二、試驗(yàn)方法
(一) 皮內(nèi)試驗(yàn) 取細(xì)胞色素C試驗(yàn)液 0.1ml(含0.075mg),作皮內(nèi)注射,觀察20分鐘后,判斷試驗(yàn)結(jié)果。
(二)劃痕試驗(yàn) 取細(xì)胞色素C原液(每ml含2.5mg)1滴,滴于前臂內(nèi)側(cè)皮膚上作劃痕法(以無(wú)菌針頭透過(guò)藥液,劃刺皮膚兩道,長(zhǎng)約5mm,其深度以不出血為宜。即劃破皮不出血。)觀察20分鐘后判斷試驗(yàn)結(jié)果。
三、試驗(yàn)結(jié)果判斷
局部發(fā)紅,直徑大于1cm,有丘疹者陽(yáng)性。