第三章 生物化学 维生素与辅酶.ppt

第三章 生物素与辅酶,第六节生 物素与羧化辅基,2,1,,生物素 （biotin）,羧化辅基 (Carboxylation cofactor),主要内容,,结构特征,,定义,生物素（Biotin）为B族维生素之一，又称维生素H、维生素B7、辅酶R（Coenzyme R）等是20世纪30年代在研究酵母生长因子和根瘤菌的生长与呼吸促进因子时，从肝中发现的一种可以防治由于喂食生鸡蛋蛋白诱导的大鼠脱毛和皮肤损伤的因子生物素是动植物体内广泛分布的小分子生长因子示例,,主要来源,,,,,生物素,其结构为带有戊酸侧链的噻吩 与尿素所结合的骈环,在牛奶、牛肝、蛋黄、动物肾 脏、草莓、柚子、葡萄等水果、 瘦肉、糙米、啤酒、小麦中都含有生物素在复合维生素B和多种维生素的制剂中，通常都含有生物素生物素理化性质,分子式 C10H16N2O3S,相对分子量244.31 熔点232-233ºC,溶解度 难溶于水，易溶于二甲基甲酰胺（DMF）,等电点 PH=3.5,其他特性：羧基需经活化修饰才能结合蛋白质（羧基活化的生物素称为活化生物素，也叫生物素衍生物）此外生物素耐酸、热、碱，不易氧化,,,（2）,,（3）,,（4）,参与体内二氧化碳的固定和羧化过程，如课本图3-12 所示的生物素的载体作用,,（5）,是某些微生物的生长因子，如生物素是酵母的生长因素,在糖原的异生，脂肪酸的综合作用以及某些氨基酸的新陈代谢中，都是关键的调控元件，并且能够通过帮助能量的产生对某些蛋白质的合成起到促进作用。

体内作用,（1）,协助细胞生长，制造脂肪酸、代谢糖类以及脂肪质，且有助于维生素B族的利用，参与维生素B12、叶酸、泛酸的代谢,促进汗腺、神经系统、骨髓的健康，维护皮肤及毛发的正常运作和生长，提高人体免疫功能,生物素是各种羧化酶的辅基，在ATP的作用下可与CO2结合成N-生物羧基素，而且生物素是B族维生素中唯一不需变化就可以作为酶蛋白辅基的维生素,,羧化辅基,N-生物羧基素可以将羧基转化给有机分子发生羧化,酶的辅助因子按其与酶蛋白结合的紧密程度与作用特点不同可分为辅酶（coenzyme）与辅基（prosthetic group）辅酶与酶蛋白的结合比较疏松，可以用透析或超滤的方法除去在酶促反应中，辅酶作为底物接受质子或基团后离开酶蛋白，参与另一酶促反应并将其所携带的质子或基团转移出去，或者相反辅基与酶蛋白结合较为紧密，不能通过透析或超滤的方法除去在酶促反应中，辅基不能离开酶蛋白辅助因子多是金属离子或小分子有机化合物金属离子是最常见的辅助因子，约2/3的酶含有金属离子除此之外还有一些其他物质可以充当辅基辅酶与辅基,羧化辅基,生物素与羧化辅基,,前沿信息,生物素标记肽的Pull-down实验方案,生物素标记肽可与亲和素磁珠共轭以生成树脂，用于肽pulldown试验。

先把生物素标记肽上样至Immobilized streptavidin beads (Pierce) 锚定有亲和素的磁珠上，再与细胞裂解液孵育细胞裂解于1％（v/v）Nonidet P-40, 150 mM sodium chloride, 50 mM Tris-HCl, pH 7.5, protease inhibitors (Complete Tablets, Roche Applied Science), 加入 1 mM sodium orthovanadate作为磷酸酶抑制剂等量的蛋白质分别与被锚定的多肽在4℃孵育6小时经过大量洗涤，在SDS样品buffer中煮沸，结合蛋白可从被锚定的多肽洗脱下来，或者，用50 mM dithiothreitol将多肽与蛋白复合物从磁珠中断开将来自活性肽和对照目标肽pull-downs的洗脱液合并，以作进一步的分析上图为链霉亲和素-生物素键力测量示意图由于它们异常高的亲和结合性，其中最突出的配体-受体对是链霉亲和素-生物素（streptavidin-biotin）和亲和素-生物素（avidin-biotin） 这两种蛋白质都有一个四聚体的结构，这样他们可以结合4个配体。

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