钙激活酶激活蛋白的研究进展

畜牧兽医科技信息２００７．０６

１１

作者简介：范艳，女，汉，山西介休人。硕士研究生。生物化学与分子生物学专业。

’通讯作者：常泓，女，汉，博士，教授。主要研究钙激活酶激活

蛋白对肉嫩化的调解机理。

专论与综述

钙激活蛋白酶系统是高度可调的、依赖于Ｃａ２＋的蛋白质水解酶系统，包括ｃａｌｐａｉｎｓ（钙激活蛋白酶）、ｃａｌｐａｓｔａｔｉｎ（钙激活酶抑制蛋白）

和ｃａｌｐａｉｎａｃｔｉｖａｔｏｒ（钙激活酶激活蛋

白）。自１９６４年发现后，ｃａｌｐａｉｎ就越来越引起人们的重视。在过去的５０年内，大量的研究报道主要集中在ｃａｌｐａｉｎ和

ｃａｌｐａｓｔａｔｉｎ的生理和病理功能以及它们之间的相互作用机理

上。而对ｃａｌｐａｉｎａｃｔｉｖａｔｏｒ的研究很少。ｃａｌｐａｉｎａｃｔｉｖａｔｏｒ是

ｃａｌｐａｉｎ的正调节因子，是一种蛋白质。本文主要综述了ｃａｌ－

ｐａｉｎａｃｔｉｖａｔｏｒ的结构、

功能及其研究进展，重点论述了ｃａｌ－ｐａｉｎａｃｔｉｖａｔｏｒ的结构和功能及在肉嫩化中的作用机理。１ｃａｌｐａｉｎａｃｔｉｖａｔｏｒ的研究历史

ｃａｌｐａｉｎａｃｔｉｖａｔｏｒ是ｃａｌｐａｉｎ的正调节因子，是一种蛋白

质。首次发现ｃａｌｐａｉｎａｃｔｉｖａｔｏｒ的是美国Ｔｅｘａｓ健康科学中心大学生理和药理系ＤｅＭａｒｔｉｎｏ等人，他在１９８１年研究钙调蛋白（ＣａＭ）对ｃａｌｐａｉｎ的作用时发现此激活蛋白。

ＤｅＭａｒｔｉｎｏ等人在从牛脑中分离ＣａＭ时发现，牛脑中存

在一种能激活ｃａｌｐａｉｎ并明显区分于ＣａＭ的一种分子量特别小（约２０ｋＤ）的热稳定性蛋白质，它能提高ｃａｌｐａｉｎ的水解速率约２５倍，但不改变其对Ｃａ２＋的敏感度。

随后日本Ｋｏｂｅ医科大学Ｔａｋｅｙａｍａ等人于１９８５年在牛脑微粒体细胞中也分离得到此激活蛋白，并指明此激活蛋白既能激活ｃａｌｐａｉｎ－Ⅰ也能激活ｃａｌｐａｉｎ－Ⅱ，其分子量约为

１５ｋＤ。

１９８８年意大利热那瓦大学生化研究所的Ｐｏｎｔｒｅｍｏｌｉ和Ｍｅｌｌｏｎｉ等人对ｃａｌｐａｉｎａｃｔｉｖａｔｏｒ进行了进一步的研究，结果

表明从嗜中性细胞中提取的ｃａｌｐａｉｎａｃｔｉｖａｔｏｒ可以提高ｃａｌ－

ｐａｉｎ对Ｃａ２＋的敏感度。

１９９０年Ｍｅｌｌｏｎｉ等人又从鼠骨骼肌中提取得到了ｃａｌ－ｐａｉｎａｃｔｉｖａｔｏｒ，而且从动力学角度入手对此激活蛋白和抑制

蛋白的酶学特性，及它们之间的竞争性关系进行了研究。Ｍｅｌｌｏｎｉ等于１９９１年的研究主要是对ｃａｌｐａｉｎａｃｔｉｖａｔｏｒ的作

用机理进行研究，他们的初步研究结果为：ｃａｌｐａｉｎａｃｔｉｖａｔｏｒ可在较正常情况下ｃａｌｐａｉｎ所需Ｃａ２＋浓度低２５倍的情况下，提高８０ｋＤ的大亚基转化为７５ｋＤ亚基的速率；可以抑制

ｃａｌｐａｉｎⅡ的自溶作用，可以增加蛋白酶对同源性ｃａｌｐａｓｔａｔｉｎ

的降解作用；激活蛋白与ｃａｌｐａｉｎⅡ形成１∶１的复合体。

随后，日本科学家ＥｉｉｃｈｉＳｈｉｂａ等从人血小板中分离得到ｃａｌｐａｉｎａｃｔｉｖａｔｏｒ，意大利科学家ＳａｌａｍｉｎｏＦｒａｎｃａ等从人红细胞中也分离得到此因子。

１９９８年和２０００年Ｍｅｌｌｏｎｉ等对Ｃａｌｐａｉｎａｃｔｉｖａｔｏｒ的研究

取得了突破性的进展。在这些研究中，Ｍｅｌｌｏｎｉ等明确指出，

ＵＫ１１４和ＡＣＢＰ（酰基辅酶Ａ结合蛋白）分别是ｃａｌｐａｉｎ－Ⅰ

和ｃａｌｐａｉｎ－Ⅱ的激活蛋白。随后，Ｐｏｎｔｒｅｍｏｌｉ和Ｍｅｌｌｏｎｉ等对

ｃａｌｐａｉｎａｃｔｉｖａｔｏｒ研究不断深入，测得了其氨基酸顺序。２０００

年Ｍｅｌｌｏｎｉ等还对此激活蛋白在细胞内的定位进行了研究。

２ｃａｌｐａｉｎａｃｔｉｖａｔｏｒ的结构２．１

ＵＫ１１４的结构

Ｍｅｌｌｏｎｉｅｔａｌ．，１９９８报道，从牛脑中分

离的ｃａｌｐａｉｎ－Ⅰ的激活因子为蛋白质，分子量为３０ｋＤ，分子结构为二聚体，广泛分布于各种动物细胞中。不同来源的

ＵＫ１１４对ｃａｌｐａｉｎ的激活特性是相同的。Ｃａｌｐａｉｎａｃｔｉｖａｔｏｒ的

氨基酸顺序与山羊肝脏蛋白ＵＫ１１４几乎一样；与小鼠ＨＲ１２蛋白很相似；与流感嗜血杆菌（Ｈａｅｍｏｐｈｉｌｕｓｉｎｆｌｕｅｎｚａｅ）和枯草芽孢杆菌（Ｂａｃｉｌｌｕｓｓｕｂｔｉｌｌｉｓ）获得的ＹｊｇＦ和ＹａｂＪ两种热激蛋白有很大的相似点，这就说明ｃａｌｐａｉｎａｃｔｉｖａｔｏｒ与这些蛋白一样是陪伴蛋白家族中的成员，这也就决定了ｃａｌｐａｉｎ

ａｃｔｉｖａｔｏｒ在发挥作用时是它与Ｃａ２＋和ｃａｌｐａｉｎ的复合体发挥

作用，从而对ｃａｌｐａｉｎ起到激活作用。另外，这些蛋白的中心区域富含可以首先转变为螺旋结构的氨基酸。

２．２ＡＣＢＰ的结构对于ＡＣＢＰ，Ｍｅｌｌｏｎｉ等２０００年报道，其

分子量约为２０ｋＤ，为二聚体。氨基酸序列与ＵＫ１１４基本相同，但其具体结构还未见报道。

３ｃａｌｐａｉｎａｃｔｉｖａｔｏｒ对ｃａｌｐａｉｎ的激活机理

Ｃａｌｐａｉｎａｃｔｉｖａｔｏｒ是明显区别于ＣａＭ的ｃａｌｐａｉｎ的一种

激活蛋白，是一种热稳定性蛋白质。从牛脑中提取出的这种

钙激活酶激活蛋白的研究进展

范

艳，梁文涛，尹淑琴，常

泓[

（山西农业大学生命科学院，太谷０３０８０１）

摘

要：钙激活酶激活蛋白是钙蛋白酶的正调节因子，是其最直接的调节者。本文就钙激活酶激活蛋白的研究历史、现状发展以及意义详细论述，重点论述了其结构和功能及在肉嫩化中的作用机理。关键词：钙激活酶激活蛋白；钙蛋白酶；肉嫩化

激活蛋白可使ｃａｌｐａｉｎ的水解速率提高２５倍；从牛脑细胞骨架蛋白中提取的ｃａｌｐａｉｎａｃｔｉｖａｔｏｒ既可激活ｃａｌｐａｉｎ－Ⅰ，又可激活ｃａｌｐａｉｎ－Ⅱ；从人类嗜中性细胞中提取的ｃａｌｐａｉｎａｃ－ｔｉｖａｔｏｒ可提高ｃａｌｐａｉｎ的催化活性约１００倍，还可提高ｃａｌ－ｐａｉｎ对Ｃａ２＋的亲和性；从鼠骨骼肌中提取的激活蛋白可降低ｃａｌｐａｉｎ激活所需的Ｃａ２＋浓度，可使ｃａｌｐａｓｔａｔｉｎ对ｃａｌｐａｉｎ的抑制作用减弱，但此激活蛋白仅对ｃａｌｐａｉｎ－Ⅱ具有激活作用。

Ｃａｌｐａｉｎａｃｔｉｖａｔｏｒ可以明显地提高ｃａｌｐａｉｎ的活性；Ｃａｌ－ｐａｉｎａｃｔｉｖａｔｏｒ的存在可以降低ｃａｌｐａｉｎ激活所需的Ｃａ２＋浓度；Ｃａｌｐａｉｎａｃｔｉｖａｔｏｒ可以使ｃａｌｐａｓｔａｔｉｎ的抑制作用减弱；ｃａｌｐａｉｎａｃｔｉｖａｔｏｒ可以提高ｃａｌｐａｉｎ对膜的吸附性。

３．１ＵＫ１１４的激活特性和激活机理ＵＫ１１４是激活μ－ｃａｌｐａｉｎ的激活蛋白，它不具有内源蛋白酶活性，不能降解酪蛋白、珠蛋白或β－肌动蛋白及它们的部分降解产物；该激活蛋白也不具有外肽酶活性；也不能直接激活蛋白酶。

ＵＫ１１４可以使ｃａｌｐａｉｎ的活性提高。当ＵＫ１１４发挥激活作用时，首先ｃａｌｐａｉｎ与钙离子直接结合，然后ｃａｌａｐｉｎａｃｔｉ－ａｖｔｏｒ激活二者的复合体而不与钙离子直接结合。不同来源激活因子其对ｃａｌｐａｉｎ的激活作用不同，但激活因子与激活酶之间的比例基本不变，ｃａｌｐａｉｎ∶ｃａｌｐａｉｎａｃｔｉｖａｔｏｒ大约为１∶１。

Ｃａｌｐａｉｎａｃｔｉｖａｔｏｒ与ｃａｌｐａｉｎ结合时，ｃａｌｐａｉｎａｃｔｉｖａｔｏｒ首先与ｃａｌｐａｉｎ的８０ｋＤ的催化亚基结合，并促进其与小亚基的解离。然后发挥其激活过程：使８０ｋＤ的亚基变为７８ｋＤ，随后再变为７５ｋＤ（从Ｎ－端分别失去１４个和２７个氨基酸残基），这样就使ｃａｌｐａｉｎ的活性大约提高１００倍。

Ｃａｌｐａｉｎａｃｔｉｖａｔｏｒ还与ｃａｌｐａｓｔａｔｉｎ竞争性地、在同一位点与质膜结合，当ｃａｌｐａｉｎａｃｔｉｖａｔｏｒ与膜结合时，ｃａｌｐａｓｔａｔｉｎ则不能与膜结合，从而消除ｃａｌｐａｓｔａｔｉｎ的抑制活性。

３．２ＡＣＢＰ的激活特性和激活机理ＡＣＢＰ的激活特性大致表现在以下几个方面：ＡＣＢＰ可使ｃａｌｐａｉｎ的钙亲和特性提高１００倍，Ｃａ２＋浓度小于１μＭ时就可表现出最大的水解活性。

ｃａｌｐａｉｎａｃｔｉｖａｔｏｒ和ｃａｌｐａｓｔａｔｉｎ之间存在一个拮抗作用，二者共同作用而调节细胞内ｃａｌｐａｉｎ的活性，而且仅仅是在微摩尔Ｃａ２＋浓度条件下ｃａｌｐａｉｎａｃｔｉｖａｔｏｒ和ｃａｌｐａｓｔａｔｉｎ对ｃａｌ－ｐａｉｎ的相反的作用才能够表现得出。当存在ｃａｌｐａｉｎａｃｔｉｖａｔｏｒ时，ｃａｌｐａｓｔａｔｉｎ的抑制活性降低很快，而没有ｃａｌｐａｉｎａｃｔｉｖａｔｏｒ时，其抑制活性降低较慢。

Ｃａｌｐａｉｎａｃｔｉｖａｔｏｒ的激活作用是可逆的，也就是说它的激活作用不使ｃａｌｐａｉｎ发生自溶蛋白酶水解作用。

Ｃａｌｐａｉｎａｃｔｉｖａｔｏｒ通过金属离子与质膜（而不是磷脂载体）结合，而且是与膜上特定的位点结合而激活ｃａｌｐａｉｎ，当ｃａｌｐａｉｎ与ｃａｌｐａｉｎａｃｔｉｖａｔｏｒ结合后就可以在１μＭＣａ２＋浓度条件下与膜结合而发挥其特性。

４钙激活酶激活蛋白克隆与表达的研究进展

Ｍｅｌｌｏｎｉ等的研究表明，山羊肝脏蛋白ＵＫ１１４就是μ－ｃａｌｐａｉｎ的激活蛋白。目前，国外关于ＵＫ１１４的研究主要集中在医学方面。据报道，ＵＫ１１４与糖尿病、关节炎、ＨＩＶ和自身免疫疾病等有关，它的生理作用还不太清楚，只知道它是一种肿瘤抗原物质。目前只有一篇文献报道克隆了ＵＫ１１４，并在大肠杆菌中得到表达，且制备了ＵＫ１１４抗体。Ｃｏｌｏｍｂｏ等克隆ＵＫ１１４ｃＤＮＡ采用的方法是提取山羊肝脏总ＲＮＡ，ＲＴ－ＰＣＲ扩增ＵＫ１１４ｃＤＮＡ，ＲＡＣＥ－ＰＣＲ扩增５′端和３′端，其全长为１０６５ｂｐ；在大肠杆菌中表达时，ＵＫ１１４受λ噬菌体ＰＭＬ启动子调控，其ｃＤＮＡ编码区在大肠杆菌中的以硫氧还融合蛋白额形式得以表达。

５研究Ｃａｌｐａｉｎａｃｔｉｖａｔｏｒ的意义

国外许多科学家的一致认为，ｃａｌｐａｉｎａｃｔｉｖａｔｏｒ是ｃａｌａｐｉｎ的最直接的调节者，ｃａｌｐａｉｎ之所以能在较其活性发挥所需Ｃａ２＋浓度低的生理Ｃａ２＋浓度条件下发挥其活性就是由于ｃａｌ－ｐａｉｎａｃｔｉｖａｔｏｒ的激活作用（Ｇｏｌｌｅｔａｌ．，１９９２；ＣｒｏａｌｌＤ．Ｅ．＆ＤｅＭａｒｔｉｎｏＧ．Ｎ．，１９９１）。国内还没有科学家对ｃａｌｐａｉｎａｃｔｉ－ｖａｔｏｒ进行研究。可以预测，ｃａｌｐａｉｎａｃｔｉｖａｔｏｒ的研究一定可以对ｃａｌｐａｉｎ作用机理作出科学的解释，也必将对肉的嫩化作出突破性的贡献。

参考文献

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专论与综述

畜牧兽医科技信息２００７．０６１２

钙离子处理对肌细胞组织特异性钙激活中性蛋白酶calpain3的影响

钙离子处理对肌细胞组织特异性钙激活中性蛋白酶 calpain3的影响朱燕1，2 童敏1 罗欣1，2徐幸莲1 周光宏1? （1南京农业大学农业部农产品加工重点开放实验室210095， 2山东农业大学食品科学与工程学院271018）摘要：本研究利用RT-PCR和Western blot方法研究钙离子处理对成肌细胞L6形态、分化的影响以及calpain3基因mRNA水平表达和蛋白水平降解的调控。结果表明，成肌细胞L6的细胞分化程度随着钙离子浓度的增加而增大，且死亡细胞明显增多。RT-PCR和Western blot结果表明钙离子处理后calpain3mRNA个样品之间的表达无明显差别，但是免疫印迹图谱却发现，钙离子处理组与对照组相比，94kDa处的条带颜色稍有降低，55kDa处的条带颜色加深，说明有更多的小片段生成，且钙离子浓度大于200μM时94kDa处的条带消失。关键词：RT-PCR L6成肌细胞 Western blot 骨骼肌特异性钙激活中性蛋白酶，P94是calpain超家族的一员，虽然其在活体中的功能不详，但可能对骨骼肌功能的发挥起到必不可少的作用[1]（Sorimachi 2000）。Calpain3蛋白分子由四个结构域组成，这与Calpain1 和Calpain2的大亚基有较高的同源性[2]。除此以外，Calpain3还具有3个特异性的结构，分别是N-端延伸亚基（NS）和两个插入序列：结构域Ⅱ内的插入序列IS1和结构域Ⅲ和Ⅳ之间的插入序列IS2，而IS2与核转导信号具有相似序列。由于研究发现Calpain3的mRNA表达水平大约是Calpain1 和Calpain2的十倍之多，因而calpain3对于肌肉功能的作用引起人们的极大兴趣。Richard[3]（1995）发现calpain3基因突变可以导致2A型肌营养不良症（LGMD2A）的产生，从基因水平证实了起初科学家对于calpain3功能的猜想。自动降解性是Calpain3最主要的性质[45][46],在低或无钙离子存在的情况下Calpain3的半寿期（half live）小于10min。迅速的自动降解性，使得人们几乎无法在离体条件下研究calpain3的用，进而人们把研究方向转向对calpain3表达调控的研究。有的学者利用反义RNA技术对calpain3的mRNA干扰，导致细胞中缺乏含有弥漫α-actitin 的成熟Z盘[4]（Poussard et al， 1996）。此外，研究表明大多数情况下缺乏calpain3的活性会导致肌肉的病理反应[5]（Kihbara 1998）。 Calpain3作为钙激活中性蛋白酶超家族一员，结构中也含有EF手型这种钙调控结构，表明钙离子也可能是这种蛋白酶的一个重要的调控因子。且在钙离子对calpain3降解的影响上还存在较大争议。本研究利用L6为研究对象，探讨钙离子处理对活体肌细胞中calpain3表达的影响。 1材料与方法 1.1 成肌细胞培养、分化和Ca2+处理大鼠L6成肌细胞系（购于中国科学院上海细胞库，源自ATCC）按照1.5×105的密度基金项目：教育部博士点基金（20020307006），国家自然科学基金资助项目（30371016）作者简介：朱燕（1974-），博士研究生，讲师，主要研究方向：肉品质量控制。*通讯作者Corresponding author：周光宏(1960-)，Email:ghzhou@https://www.360docs.net/doc/ec251767.html,

PCR法扩增钙激活酶激活蛋白cDNA

001963 J.S hanxi Agric .Un i v . 学报收稿日期: 2004-04-20 修回日期:2004-05-17 作者简介:常泓(1968-),女(汉),山西榆次人,副教授,博士,主要从事分子生物学及生物技术的研究。基金项目:国家自然科学基金资助课题(30271003);山西省科技攻关项目(011030);山西省青年基金项目(20021038) 文章编号:1671-8151(2005)01-0064-04 PCR 法扩增钙激活酶激活蛋白c DNA 常泓1 ,南庆贤2 ,岳文斌 3 (1.山西农业大学生命科学学院,山西太谷030801; 2.中国农业大学食品学院,北京100094;3.山西农业大学动物科技学院,山西太谷030801) 摘要:钙激活酶激活蛋白是钙激活酶的激活蛋白,可以促进钙激活酶活性的发挥,从而促进肉的嫩化。采用PCR 技术,以山羊肝脏cDNA 为模板经扩增得到钙激活酶激活蛋白(ca l pa i n activator)基因,并进行了序列测定。该片段长1017bp ,5 端非翻译区长39bp ,3 端非翻译区长567bp 。编码区长411bp ,编码一个长137个氨基酸残基的蛋白质,其理论分子量为14298D a 。与Edon M e llon i 等(1998)报道的从牛脑中提取纯化的钙激活酶激活蛋白的氨基酸序列相比发现,二者仅有五个位点不同。关键词:钙激活酶激活蛋白; cDNA 文库;聚合酶链式反应中图分类号:S81 文献标识码:A Am plificati o n of C al p ain A ctivat or c DNA usi n g PCR CHANG Hong et a.l (C olle ge of L i f e S cience ,Shanx i Agr icultural Universit y,T ai gu Shanx i 030801,China )Abstract :T he c DNA o f ca l pa i n activator , a prote i n that can ac tivate calpa i n ,w as a m plified by po l ym erase chain reacti on (PCR )w it h te m plate of cDNA of goat li ve r .T he a mp lified frag m ent w as c l oned and sequenced .The c DNA,cons i sti ng o f 1017bp ,had a 5 un translated reg ion of 39bp and 3 untranslated reg i on o f 567bp .The cod i ng reg i on w as 411bp i n s i ze and encoded a pepti de o f 137a m i no ac i d resi dues w ith a theoretical m olecu lar m ass o f 14298D a .Compar i ng w ith t he resu lt o f Edon M ell on i e t .al (1998),there w ere fi ve d ifferen t site o f a m i no acid .K ey word s :Ca l pa i n acti va t o r ; c DNA library ;PCR 最新的研究表明,钙激活酶激活蛋白(cal pa i n activator )[1] 是钙激活酶(calpa i n EC 3 4 22 17)活性的主要调节者,对活体组织中钙激活酶活性的发挥起着主要的激活作用。钙激活酶激活蛋白是钙激活酶系统中除钙激活酶抑制蛋白(cal p astati n )[2] 外的另一个调节者,钙激活酶激活蛋白是钙激活酶系统的一个新成员。钙激活酶系统是高度可调的、依赖于C a 2+ 的蛋白质水解酶系统,参与细胞内一系列变化。[2~5] 在活体肌肉组织中,钙激活酶是导致肌纤维蛋白降解的主要因素[2,4] 。试验研究还表明,钙激活酶同样是宰后肌肉成熟过程中肌原纤维降解的主要因素,直接关系到肉的嫩化程度,而嫩度是影响肉品质的关键因素[6] 。促进肉嫩化,提高肉的嫩度是畜牧业和食品工业面临的一个很重要的问题。但是,活体组织中钙激活酶是如何被激活的一直是个迷,如何激活钙激活酶而促进肉嫩化更无法实现。近年来,许多科学家分析[7] ,在钙激活酶系统中存在一个钙激活酶活性的直接调节者, 它可以增强钙激活酶在生理条件下对Ca 2+ 的亲和性,促进C a 2+与钙激活酶在C a 2+ 结合位点结合,从而促进钙激活酶活性的发挥。首次发现钙激活酶激活蛋白的是美国Texas 健康科学中心大学生理和药理系D e M arti n o 等人[1] 。1998年以来[8~10] ,意大利热那瓦大学生化研究所的Pontre m o li 和M ellon i 等人对钙激活酶激活蛋白的研究较多。目前已知其氨基酸序列和c DNA 序列。钙激活酶激活蛋白是一个分子量为

中性蛋白酶

1.1中性蛋白酶的来源蛋白酶是一类催化蛋白质肽键，生成蛋白胨、蛋白肽及氨基酸等产物的水解酶，其广泛分布于自然界的植物、动物和微生物中。例如木瓜蛋白酶主要来自于植物木瓜，胰蛋白酶来自动物的胰腺，来自微生物的蛋白酶没有特定名称，例如有来自AS1.398枯草芽孢杆菌的蛋白酶，有来自宇佐美曲霉的蛋白酶等等，其中微生物来源的蛋白酶数量与种类最多，也最具研究、开发与生产价值。随着水解条件之一的pH值的升高，蛋白酶分为酸性蛋白酶、中性蛋白酶和碱性蛋白酶，这也同时划分了它们应用的领域有所不同。 1.2中性蛋白酶的研究现状对于中性蛋白酶的研究主要集中于以下几个方面：一是继续研究发现新的蛋白酶品种，为蛋白酶家族添加新成员，尽管此项工作的难度越来越大，但其意义不容否认。二是对现有蛋白酶进行修饰、改性，延长和强化其功能，期望在降低应用成本的同时，减少酶本身的一些缺陷对其应用的限制。三是通过生物技术手段提高酶产量，降低酶生产成本。现代生物技术不仅发达而且发展很快，技术应用的可选择范围也很广，例如物理或化学诱变技术、细胞质融合技术、转基因技术以及克隆技术等等。可以肯定和确认的是：上述技术的应用都取得了不同程度的效果；同时这些技术各有优势，所以并存至今。四是提取和纯化技术方面，朱建星利用萃取技术使酶液浓度提高到发酵酶液的3.6倍多。刘东旺等应用盐析、层析和凝胶过滤等技术，纯化后的酶活力超过纯化前的19倍之多等等。此外，在纯化倍数提高的同时往往伴随着提取率的提高。 1.3中性蛋白酶的生产现状中性蛋白酶的生产水平随着研究水平的提高而提高。总体上发达国家高于国内，而国内厂家之间也参差不齐，以微生物发酵来源的中性蛋白酶为例，报道说的范围从数百至一万多（u/ml）都有。导致这种差别的原因可能是不同类的菌种，不同来源的同类菌种，不同的菌株改良程度，不同的发酵工艺优化水平等等。 1.4中性蛋白酶的应用蛋白酶在工业化应用酶中占的比例很大（超过50%），而中性蛋白酶在蛋白酶中占的比例也很大。占比大的原因之一是应用范围大而广。以中性蛋白酶为例，它可用于皮革业提高皮革的质量；可用于牙膏帮助清除牙渍；可用于饲料以提高消化吸收率；用于食品加工最为广泛，加入待焙烤的面团中可以调节面团筋力，加入肉类中可以使肉制品嫩化、改善口感，加入牛奶中可以加速凝乳，加入以蛋白质为主的废弃料中可以制取多种水解产品。在蛋白酶应用中有些问题令人困惑不解值得重视，例如不同来源的蛋白酶水解蛋白质的主要位点有差别，所以即使使用同一种蛋白质原料，不同来源蛋白酶的水解产物和水解率也会有所区别；如果混合食用不同来源的蛋白酶，假如总酶量与单一蛋白酶相同，由于水解的主要位点增加，也有可能提高水解率和水解程度。另外用于食品水解的蛋白酶还有一层要求就是风味和口味，目前主要问题是口味即苦味。尽管“风味蛋白酶”的诞生在一定程度上降低了疏水基团的外露，很大程度上减少了水解产物的苦味，不过因其高昂的价格和苦味的残留依然不能得心应手地应用。 1.5本课题的研究目的与意义从上述内容可知，虽然蛋白酶的研究、生产与应用已相对成熟，但是还有一些问题值得研究和解决，包括为提高产酶量而进行的菌种特性的改善、发酵工艺的优化、发酵酶液的浓缩与纯化等等。其中最基础的就是菌种产酶能力的提高。尽管前面提到各种改善菌种的现代生物技术，包括物理或化学诱变技术、细胞质融合技术、转基因技术以及克隆技术等等，有的已经相当先进。但是从成本性、发酵副产物的安全性与稳定性、实用技术的可推广性等方面考虑，对菌种进行诱变不失为行之有效和有研究价值的研究。虽然诱变

钙蛋白酶系统研究进展_梅承君

钙蛋白酶系统研究进展梅承君1,庞辉2,康相涛1*,孙桂荣1(1.河南农业大学,河南郑州450000;2.河南省公安厅,河南郑州450000)摘要阐述了钙蛋白酶系统的分类、结构,并且综述钙蛋白酶系统的一般生物学功能及影响因素。关键词钙蛋白酶;钙蛋白酶抑制蛋白;钙蛋白酶激活蛋白;嫩度中图分类号Q55文献标识码A文章编号0517-6611(2006)22-5774-03 Research Adva nce in C alpain System MEI C heng-jun et al(Hen an Agricul tu ral University,Zhen gzh ou,Henan450000) Abstract This paper revie wed th e classi ficati on and structu re of cal pain sys tem,the general biological function and its affecting factors. Key w ords C alp ain;Cal pas tatin;Calpain activator;Tenderness 钙蛋白酶是1964年由Guroff首次发现,1972年Bush等首先在骨骼肌中确认,1976年Da yton等对其进行纯化。钙蛋白酶被鉴定、纯化后,其名称有钙活化中性蛋白酶(Calcium a ctiva te d ne utra l prote ase,Calcium ac tiva ted ne utral SH prote ase, c alpain)简写为CANP(EC,3,4,22,17)、钙激活酶(Ca2+-a ctiva t-ed enzy me)、钙激活中性蛋白酶(Calcium a ctiv ate d ne utral pro-te ase)等。1983年Go ll等提出钙蛋白酶在骨骼肌肌丝蛋白降解过程中起关键作用[1]。目前,已证明它广泛地分布于绝大多数动物的细胞中。在一定浓度的钙离子作用下,钙蛋白酶主要作用于细胞骨架蛋白、蛋白激酶和磷酸酶,还参与细胞内的信号传递[2]。 1钙蛋白酶系统 1.1钙蛋白酶的分类Calpain中的Cal代表钙调蛋白(Ca-l moclulin),pain代表木瓜蛋白酶(Pa pain)。Calpain由钙调蛋白和木瓜蛋白酶两者以非共价键结合而成。钙蛋白酶系由多种同工酶构成。根据分布特点可将其分为组织特异性和非组织特异性蛋白酶两大类[3]。目前研究比较深入的是非组织特异性蛋白酶,已知的2种非组织特异性同工酶是Ca-l pain1和Ca lpain2。Ca lpain1可被L mol水平的钙离子激活,又称L-Calpain;Ca lpain2可被mmol水平的钙离子激活,又称m-Calpain。除活化时需要的钙离子浓度不同和结构略有差别以外,这2种同工酶生化和催化的性质几乎完全相同。红细胞内仅含有Calpain1,其余的哺乳动物细胞中均含有2种形式的钙蛋白酶。由于细胞内钙离子的波动在微摩尔(L mol)浓度水平以下,所以Ca lpain1很可能在正常生理条件下发挥功能,而Calpain2则可能在病理情况(细胞内钙超载条件)下才能激活[4]。 1.2钙蛋白酶系统的结构[5] 1.2.1钙蛋白酶的结构。钙蛋白酶系中L-Calpain和m-Ca-l pain由不均一的二聚体蛋白构成,其大、小亚基的分子量分别为80和30kD。Calpain3、8a、9、11、12和13也都分别由大、小2个亚基构成。大亚基具有催化活性,L-Ca lpain和m-Ca-l pain的大亚基分别由CANP1和CAN P2基因编码;小亚基具有调节功能。尽管L-Calpain和m-Calpain大亚基氨基酸基金项目国家/8630计划资助项目(2002AA242021);河南省重大科技攻关项目(022*******,0322010600);河南省高校杰出科研人才创新工程项目(2000KY CX005)。作者简介梅承君(1979-),女,河南焦作人,硕士研究生,研究方向:家禽育种。*通讯作者。收稿日期2006-08-09序列有明显差异,但是其高级结构基本相同,都由4个结构域组成,从N端起分别命名为?、ò、ó、?结构域。在大亚基中,结构域?由1~80位氨基酸残基组成,约占全部分子的10%,在蛋白酶激活的情况下很容易发生自溶,由此推测其可能起钙蛋白酶的活性调节作用,L-Calpain和m-Ca lpain仅在结构域?中不同;结构域ò含有81~330位氨基酸残基,约占全部分子的35%,是表现钙蛋白酶水解活性的关键部位,在未被激活的条件下含有2个次级区域[6];结构域ó由331~560位氨基酸残基组成,约占全部分子的35%,其功能为结合钙离子和磷脂,与蛋白酶调控亚基或其他调控蛋白有关;结构域?由561~705位氨基酸残基组成,占全部分子的20%,是结合钙离子的部位,含有4个钙结合蛋白所特有的EF-手型结构(1个EF-手型结构包含2个与钙离子结合环相连的氨基酸螺旋)[7]。L-Ca lpain、m-Calpain、Ca lpain9的小亚基含有2个结构域,这2个结构域由一段富含脯氨酸的序列相连,其中结构域ò与大亚基的结构域?相同,含有4个可以结合钙的EF-手型结构,故也具有结合钙的活性[8]。在其他钙蛋白酶中,如Calpain3、8a、11、12、13,尽管其大亚基也有结构域?,但其大、小亚基之间并没有相互联系。Ca lpain5、6、7、8b、10、15为非典型的钙蛋白酶,其部分结构域缺失或被取代,没有结构域?,因此推测其大、小亚基间也不存在联系。 1.2.2钙蛋白酶抑制蛋白的结构。钙蛋白酶抑制蛋白(Ca-l pastatin)是细胞内专一抑制钙蛋白酶活性的蛋白质。通过抑制钙蛋白酶活性,可抑制肌肉内蛋白质降解,参与肌肉生长过程中蛋白质的更新。在屠宰后的动物体内,它可抑制钙蛋白酶的活性,从而明显影响肉的嫩度。它可以识别钙蛋白酶与钙结合引起的构象变化,并与之特异性结合。钙蛋白酶抑制蛋白通过抑制钙蛋白酶的自溶作用而发挥作用,且该抑制作用不受pH值的影响。钙蛋白酶抑制蛋白共由5个部分(?、ò、ó、?、?)组成,其中4个是钙蛋白酶抑制蛋白的活性中心。当钙蛋白酶被钙离子激活后,如果附近有钙蛋白酶抑制蛋白存在,则将迅速与之结合而抑制蛋白酶活性,从而保证钙蛋白酶对底物只进行局部的特定位点的水解。目前对钙蛋白酶抑制蛋白的生化性质了解的还不十分清楚。根据钙蛋白酶抑制蛋白在SDS电泳中的行为,可将其分为70和110kD两种类型。70kD类型主要存在于红细胞中,110kD类型存在于肝、心脏和其他组织中。虽然这2种钙蛋白酶抑制蛋白分子大小不同,但它们的功能性质相似。安徽农业科学,Jou rnal of Anh ui Agri.S ci.2006,34(22):5774-5776责任编辑刘月娟责任校对孙能森

钙激活酶激活蛋白的研究进展

畜牧兽医科技信息２００７．０６１１作者简介：范艳，女，汉，山西介休人。硕士研究生。生物化学与分子生物学专业。 ’通讯作者：常泓，女，汉，博士，教授。主要研究钙激活酶激活蛋白对肉嫩化的调解机理。专论与综述钙激活蛋白酶系统是高度可调的、依赖于Ｃａ２＋的蛋白质水解酶系统，包括ｃａｌｐａｉｎｓ（钙激活蛋白酶）、ｃａｌｐａｓｔａｔｉｎ（钙激活酶抑制蛋白）和ｃａｌｐａｉｎａｃｔｉｖａｔｏｒ（钙激活酶激活蛋白）。自１９６４年发现后，ｃａｌｐａｉｎ就越来越引起人们的重视。在过去的５０年内，大量的研究报道主要集中在ｃａｌｐａｉｎ和ｃａｌｐａｓｔａｔｉｎ的生理和病理功能以及它们之间的相互作用机理上。而对ｃａｌｐａｉｎａｃｔｉｖａｔｏｒ的研究很少。ｃａｌｐａｉｎａｃｔｉｖａｔｏｒ是ｃａｌｐａｉｎ的正调节因子，是一种蛋白质。本文主要综述了ｃａｌ－ｐａｉｎａｃｔｉｖａｔｏｒ的结构、功能及其研究进展，重点论述了ｃａｌ－ｐａｉｎａｃｔｉｖａｔｏｒ的结构和功能及在肉嫩化中的作用机理。１ｃａｌｐａｉｎａｃｔｉｖａｔｏｒ的研究历史ｃａｌｐａｉｎａｃｔｉｖａｔｏｒ是ｃａｌｐａｉｎ的正调节因子，是一种蛋白质。首次发现ｃａｌｐａｉｎａｃｔｉｖａｔｏｒ的是美国Ｔｅｘａｓ健康科学中心大学生理和药理系ＤｅＭａｒｔｉｎｏ等人，他在１９８１年研究钙调蛋白（ＣａＭ）对ｃａｌｐａｉｎ的作用时发现此激活蛋白。ＤｅＭａｒｔｉｎｏ等人在从牛脑中分离ＣａＭ时发现，牛脑中存在一种能激活ｃａｌｐａｉｎ并明显区分于ＣａＭ的一种分子量特别小（约２０ｋＤ）的热稳定性蛋白质，它能提高ｃａｌｐａｉｎ的水解速率约２５倍，但不改变其对Ｃａ２＋的敏感度。随后日本Ｋｏｂｅ医科大学Ｔａｋｅｙａｍａ等人于１９８５年在牛脑微粒体细胞中也分离得到此激活蛋白，并指明此激活蛋白既能激活ｃａｌｐａｉｎ－Ⅰ也能激活ｃａｌｐａｉｎ－Ⅱ，其分子量约为１５ｋＤ。１９８８年意大利热那瓦大学生化研究所的Ｐｏｎｔｒｅｍｏｌｉ和Ｍｅｌｌｏｎｉ等人对ｃａｌｐａｉｎａｃｔｉｖａｔｏｒ进行了进一步的研究，结果表明从嗜中性细胞中提取的ｃａｌｐａｉｎａｃｔｉｖａｔｏｒ可以提高ｃａｌ－ｐａｉｎ对Ｃａ２＋的敏感度。１９９０年Ｍｅｌｌｏｎｉ等人又从鼠骨骼肌中提取得到了ｃａｌ－ｐａｉｎａｃｔｉｖａｔｏｒ，而且从动力学角度入手对此激活蛋白和抑制蛋白的酶学特性，及它们之间的竞争性关系进行了研究。Ｍｅｌｌｏｎｉ等于１９９１年的研究主要是对ｃａｌｐａｉｎａｃｔｉｖａｔｏｒ的作用机理进行研究，他们的初步研究结果为：ｃａｌｐａｉｎａｃｔｉｖａｔｏｒ可在较正常情况下ｃａｌｐａｉｎ所需Ｃａ２＋浓度低２５倍的情况下，提高８０ｋＤ的大亚基转化为７５ｋＤ亚基的速率；可以抑制ｃａｌｐａｉｎⅡ的自溶作用，可以增加蛋白酶对同源性ｃａｌｐａｓｔａｔｉｎ的降解作用；激活蛋白与ｃａｌｐａｉｎⅡ形成１∶１的复合体。随后，日本科学家ＥｉｉｃｈｉＳｈｉｂａ等从人血小板中分离得到ｃａｌｐａｉｎａｃｔｉｖａｔｏｒ，意大利科学家ＳａｌａｍｉｎｏＦｒａｎｃａ等从人红细胞中也分离得到此因子。１９９８年和２０００年Ｍｅｌｌｏｎｉ等对Ｃａｌｐａｉｎａｃｔｉｖａｔｏｒ的研究取得了突破性的进展。在这些研究中，Ｍｅｌｌｏｎｉ等明确指出，ＵＫ１１４和ＡＣＢＰ（酰基辅酶Ａ结合蛋白）分别是ｃａｌｐａｉｎ－Ⅰ 和ｃａｌｐａｉｎ－Ⅱ的激活蛋白。随后，Ｐｏｎｔｒｅｍｏｌｉ和Ｍｅｌｌｏｎｉ等对ｃａｌｐａｉｎａｃｔｉｖａｔｏｒ研究不断深入，测得了其氨基酸顺序。２０００年Ｍｅｌｌｏｎｉ等还对此激活蛋白在细胞内的定位进行了研究。２ｃａｌｐａｉｎａｃｔｉｖａｔｏｒ的结构２．１ＵＫ１１４的结构Ｍｅｌｌｏｎｉｅｔａｌ．，１９９８报道，从牛脑中分离的ｃａｌｐａｉｎ－Ⅰ的激活因子为蛋白质，分子量为３０ｋＤ，分子结构为二聚体，广泛分布于各种动物细胞中。不同来源的ＵＫ１１４对ｃａｌｐａｉｎ的激活特性是相同的。Ｃａｌｐａｉｎａｃｔｉｖａｔｏｒ的氨基酸顺序与山羊肝脏蛋白ＵＫ１１４几乎一样；与小鼠ＨＲ１２蛋白很相似；与流感嗜血杆菌（Ｈａｅｍｏｐｈｉｌｕｓｉｎｆｌｕｅｎｚａｅ）和枯草芽孢杆菌（Ｂａｃｉｌｌｕｓｓｕｂｔｉｌｌｉｓ）获得的ＹｊｇＦ和ＹａｂＪ两种热激蛋白有很大的相似点，这就说明ｃａｌｐａｉｎａｃｔｉｖａｔｏｒ与这些蛋白一样是陪伴蛋白家族中的成员，这也就决定了ｃａｌｐａｉｎａｃｔｉｖａｔｏｒ在发挥作用时是它与Ｃａ２＋和ｃａｌｐａｉｎ的复合体发挥作用，从而对ｃａｌｐａｉｎ起到激活作用。另外，这些蛋白的中心区域富含可以首先转变为螺旋结构的氨基酸。２．２ＡＣＢＰ的结构对于ＡＣＢＰ，Ｍｅｌｌｏｎｉ等２０００年报道，其分子量约为２０ｋＤ，为二聚体。氨基酸序列与ＵＫ１１４基本相同，但其具体结构还未见报道。３ｃａｌｐａｉｎａｃｔｉｖａｔｏｒ对ｃａｌｐａｉｎ的激活机理Ｃａｌｐａｉｎａｃｔｉｖａｔｏｒ是明显区别于ＣａＭ的ｃａｌｐａｉｎ的一种激活蛋白，是一种热稳定性蛋白质。从牛脑中提取出的这种钙激活酶激活蛋白的研究进展范艳，梁文涛，尹淑琴，常泓[ （山西农业大学生命科学院，太谷０３０８０１）摘要：钙激活酶激活蛋白是钙蛋白酶的正调节因子，是其最直接的调节者。本文就钙激活酶激活蛋白的研究历史、现状发展以及意义详细论述，重点论述了其结构和功能及在肉嫩化中的作用机理。关键词：钙激活酶激活蛋白；钙蛋白酶；肉嫩化

中性蛋白酶活性测定试剂盒使用说明

中性蛋白酶活性测定试剂盒使用说明分光光度法注意：正式测定之前选择2-3个预期差异大的样本做预测定。货号：BC2290 规格：50T/24S 产品内容：试剂一：液体×1瓶，4℃保存。试剂二：粉剂×1瓶，4℃保存。临用前加10mL蒸馏水溶解。试剂三：粉剂×1瓶，4℃避光保存。临用前加入10mL试剂一，沸水溶解。试剂四：粉剂×1瓶，4℃保存。临用前加50mL蒸馏水溶解。试剂五：液体×1瓶，4℃保存。标准品：液体×1支，0.25μmol/mL标准酪氨酸溶液，4℃保存。自备仪器和用品：可见分光光度计、水浴锅、磁力搅拌器、可调式移液枪、1mL玻璃比色皿、1.5mL EP管和蒸馏水。产品说明： NP在一定的温度和中性pH条件下，催化水解蛋白质。由于其安全无毒、水解能力强、作用范围广等特点，中性蛋白酶常用于食品、饲料、化妆品和营养保健品生产。中性条件下，NP催化酪蛋白水解产生酪氨酸；在碱性条件下，酪氨酸还原磷钼酸化合物生成钨蓝；在680nm有特征吸收峰。操作过程：一、粗酶液提取：

1.组织：按照组织质量（g）：试剂一体积(mL)为1：5~10的比例（建议称取约0.1g组织，加入1mL试剂一）冰浴匀浆，8000g，4℃离心10min，取上清，即粗酶液。 2.血清或培养液：直接测定。 3.细菌、真菌：按照细胞数量（104个）：试剂一体积（mL）为500~1000：1的比例（建议500万细胞加入1mL试剂一），冰浴超声波破碎细胞（功率300w，超声3秒，间隔7秒，总时间3min）；然后8000g，4℃，离心10min，取上清置于冰上待测。二、测定操作： 1.分光光度计预热30min，调节波长到680nm，蒸馏水调零。 2.试剂二、试剂三和试剂四置于30℃水浴保温30min。 3.对照管：取一支EP管，加入100μL粗酶液，200μL试剂二，混匀后置于30℃水浴保温10min；加入200μL试剂三，混匀后8000g，4℃离心10min；取200μL上清液，加入新的EP管，再加入1000μL试剂四，200μL试剂五，混匀后置于30℃水浴保温20min，于680nm 测定光吸收，记为A对照管。 4.测定管：取一支EP管，加入100μL粗酶液，200μL试剂三，混匀后置于30℃水浴保温10min；加入200μL试剂二，混匀后8000g，4℃离心10min；取200μL上清液，加入新的EP管，再加入1000μL试剂四，200μL试剂五，混匀后置于30℃水浴保温20min，于680nm 测定光吸收，记为A测定管。（注意与空白管不同，先加试剂三，后加试剂二） 5.空白管：取EP管，加入200μL蒸馏水，1000μL试剂四，200μL试剂五，混匀后置于30℃水浴保温20min，于680nm测定光吸收，记为A空白管。 6.标准管：取EP管，加入200μL标准品，1000μL试剂四，200μL试剂五，混匀后置于30℃水浴保温20min，于680nm测定光吸收，记为A标准管。注意：空白管和标准管只需要测定一次。三、计算公式： 1.按照样本蛋白浓度计算 NP活性单位定义：30℃每毫克蛋白每分钟水解产生1nmol酪氨酸为1个酶活单位。

钙调蛋白

钙调蛋白与植物细胞信号传导梁程200711311110 Abstract: Calmodulin is an important cellular second messenger system components, the Ca signal transduction system plays a key role in physiological regulation of metabolism and gene expression, control cells in normal growth and development. Calmodulin as a second messenger in plant signal transduction has been the role of plant physiology, cell biology and developmental biology research focus. Ca / CaM is the most conservative course of organic evolution of signal transduction cascade system, this signal is widely present in eukaryotic cells, and in a variety of cell activities such as stress response and cell proliferation play important roles. This Ca / CaM signal system of the existence of universal and conservative. The research on calmodulin can enable us to make better use of its capabilities to serve mankind. 摘要：钙调蛋白是细胞第二信使系统的重要成分，在Ca信号系统传导中起着关键的作用，调控生理代谢及基因表达，控制细胞正常的生长和发育。钙调蛋白作为第二信使在植物信号转导中的作用一直是植物生理、细胞生物学和发育生物学研究的热点。Ca／CaM是有机体进化过程中最保守的信号转导级联反应系统，这一信号途径广泛存在于真核细胞中，并在各种细胞活动如胁迫反应和细胞增殖中起调节作用。这种Ca／CaM信号系统存在的普遍性和保守性.对钙调蛋白的研究可以使我们可以更好地利用其功能为人类服务。关键词钙调蛋白本文主要针对钙调蛋白对植物细胞的信息传导的作用以及机制进行大概的总结，由于cam在植物的重要调节作用，对其进行深入了解对于农业的发展或者环境的问题都有重大意义。直到现在人们以对cam有了较为深入的研究，并且已可以应用到实际中，为生产创造巨大的收益，撰写此文以便读者可对cam有一个基本了解并可明确其研究方向，以便在日后的学习过程中有所裨益。是钙调蛋白(简称CaM)是由14个氨基酸组成的单链蛋白质，分子质量约17KD，能够束缚钙，即Ca一CaM。CaM富含天冬氨酸和谷氨酸等酸性氨基酸，但不含胱氨酸和脯氨酸，因而在空间构型上具有很大的灵活性和化学上的稳定性。根据现有的资料，CaM具有以下功能： 1多种酶类的效应剂 1.1激活NAD激酶主要存在于叶绿体和细胞质，能使NAD转变成NADP。CaM是该酶的激活剂，提高其活性。在叶绿体中，NADP用于光合电子传递过程中形成NADPH+H.在细胞质中,参与呼吸作用和脂肪代谢。 I.2在大麦微体和燕麦原生质体中均已分离出Ca-ATP酶。由于CaM的作用，Ca 一ATP酶活性提高，将ca泵出细胞质,进入液泡，或者进入细胞壁(用于果胶酸钙的形成)，从而维持细胞质中较低浓度的钙。 1.3激活蛋白激酶Salimath从Zuchlni下胚轴分离出一种多肽，在内质网线垃体中能够发生磷酸化作用。业已发现，在CaM的作用下激活蛋白激酶，促使该种蛋白质磷酸化，有利于物质的转运。 2.1参与根的向地性运动.植物激索在调节愈伤组织的形成，以及在核酸和氨基酸代谢中所起的重要作用，是通过Ca--CAM系统调节的。事实上，IAA对细胞壁的酸化和细胞的伸长作用是通过Ca--CAM的介导作用，

酶解的原理

退浆简介去除织物上浆料的工艺过程。棉、粘胶以及合成纤维等织物的经纱，在织造前大都先经过浆纱。浆料在染整过程中会影响织物的润湿性，并阻碍化学品对纤维接触。因此织物一般都先经退浆。棉织物退浆兼有去除纤维中部分杂质的作用；合成纤维织物有时可在精练过程中同时退浆。 2退浆方法各类织物退浆的方法随浆纱所用的浆料而不同，常用的有下列四种方法。热水退浆法织物浸轧热水后，在退浆池内保温堆置十多小时，使浆料溶胀而易于用水洗去。这种方法对于用水溶性的海藻酸钠、纤维素衍生物等为浆料的织物，有良好的退浆效果。对于用淀粉上浆的织物，在25～40℃下堆置较长时间，任其自然发酵、降解，也可获得退浆效果。碱液退浆法淀粉在氢氧化钠（烧碱）溶液作用下能发生溶胀，聚丙烯酸聚合物在碱液中较易溶解，可利用精练或丝光过程中的废氢氧化钠溶液作退浆剂，浓度通常为10～20克/升。织物浸轧碱液后,在60～80℃堆置6～12小时；棉织物还可应用碱、酸退浆,其方法是先经碱液退浆，水洗后再浸轧浓度为4～6克/升的稀硫酸堆置数小时，进一步促使淀粉水解，有洗除棉纤维中无机盐类杂质的作用。酶退浆法主要用于分解织物上的淀粉浆料，退浆效率较高。淀粉酶是一种生物化学催化剂，常用的有胰淀粉酶和细菌淀粉酶。这两种酶主要组成都是α-淀粉酶，能促使淀粉长链分子的甙键断裂，生成糊精和麦芽糖而极易从织物上洗除。淀粉酶退浆液以近中性为宜，在使用中常加入氯化钠、氯化钙等作为激活剂以提高酶的活力。织物浸轧淀粉酶液后，在40～50℃堆置1～2小时可使淀粉充分水解。细菌淀粉酶较胰淀粉酶耐热，因此在织物浸轧酶液以后，也可采用汽蒸3～5分钟的快速工艺，为连续退浆工艺创造条件。氧化剂退浆法

蛋白酶切位点

钙蛋白酶系统与肌肉增长及嫩度的关系

收稿日期：2002-05-16 作者简介：金海丽（1979-），女，浙江义乌人，浙江大学华家池校区饲料所在读硕士生，主要从事动物营养与饲料科学研究。浙江农业学报Acta Agriculturae Zhejiangensis 14（6）：354～359，2002 钙蛋白酶系统与肌肉增长及嫩度的关系金海丽，许梓荣（浙江大学饲料科学研究所，浙江杭州310029）摘要：钙蛋白酶系统主要由钙蛋白酶（μ-calpain ，m-calpain ）及钙蛋白酶抑制蛋白（calpastatin ）组成，calpain 是存在于细胞质中的依赖于Ca 2+的中性蛋白酶，calpastatin 是钙蛋白酶的内源抑制蛋白。近年的研究表明，calpain 是细胞质中主要的蛋白水解酶，在肌原纤维蛋白降解中起着重要的作用。肌肉增长和宰后嫩度的变化与蛋白质水解程度密切相关。因此，钙蛋白酶系统的活性会影响畜禽肌肉增长和肉的嫩度。本文综述了钙蛋白酶系统各种酶的结构、作用、活性调节及与肉质的关系。关键词：钙蛋白酶系统；结构功能；活性调节；肌肉增长；嫩度中图分类号：S813.24 文献标识码：A 文章编号：1004-1524（2002）06-0354-06 The relationship between calpain system and muscle growth and meat tenderness ：JIN Hai-li ，XU Zi-rong （Feed Science Institute ，Zhejiang University ，Hangzhou 310029，China ） Abstract ：Calpain system consists of μ-calpain ，m-calpain ，the calcium-dependent neutral proteases ，and their endogenous inhibitor ，calpastatin.Calpain system is probably the major proteolytic in protein degradation ，which plays an important role in myofibrillar protein degradation.The muscle growth and postmortem tenderiza-tion of meat are highly related to the degree of proteolysis ，so the activity of calpain system has an effect on muscle growth and meat tenderness.This paper reviews the structure ，function and regulation of calpain system and the relationship between calpain system and muscle growth and meat tenderness . Key words ：calpain system ；structure and function ；activity regulation ；muscle growth ；tenderness 提高家畜瘦肉率和产出对畜牧业来说具有非常重要的经济意义。肌肉蛋白质的增加取决于肌肉蛋白合成速度和降解速度。研究发现，过量calpain 表达可引起成肌细胞肌原纤维的降解，而calpastatin 表达量的增加会抑制肌肉蛋白质水解。骨骼肌蛋白降解的途径有三条：溶酶体组织蛋白酶途径、依赖钙的蛋白酶途径和依赖ATP 的蛋白质途径。在肌肉组织中，钙蛋白酶系统控制着肌纤维蛋白的降解，是肌肉蛋白质降解的限速步骤［1］。因此，钙蛋白酶系统有可能在肌肉发育中起着调控作用。肉的嫩度是肉品质的一个重要方面。影响肌肉间肉嫩度的主要因素有肌节的长度、结缔组织的含量及肌肉结构蛋白的水解敏感性［2］。目前研究主要集中在第3个因素，宰后肌肉嫩度与肌肉蛋白质的降解量密切相关，具有水解蛋白的特性钙蛋白酶系统毫无疑问会影响宰后肉嫩化，除此之外嫩度还与畜禽的遗传因素和肉的种类等因素有关。研

老年痴呆症的最新研究进展综述

老年痴呆症的最新研究进展（综述）摘要：老年痴呆症又称阿尔茨海默病 (Alzheimer's disease,AD) ，是一种进行性发展的致死性神经退行性疾病，临床表现为认知和记忆功能不断恶化，日常生活能力进行性减退，并有各种神经精神症状和行为障碍。患病率研究显示，美国在2000年的阿尔茨海默病例数为450万例1。年龄每增加5岁，阿尔茨海默病病人的百分数将上升2倍，也就是说，60 岁人群的患病率为1%，而85岁人群的患病率为30%2。阿尔茨海默病的治疗包括：神经保护疗法、胆碱酯酶抑制剂、采用非药物干预和精神药理学药物减少行为障碍、健康维护活动、临床医师与家庭成员及照看病人的其他人员联合。关键词：老年痴呆症前期症状发生机理治疗药物预防 1 发病原因是一组病因未明的原发性退行性脑变性疾病。多起病于老年期，潜隐起病，病程缓慢且不可逆，临床上以智能损害为主。病理改变主要为皮质弥漫性萎缩，沟回增宽，脑室扩大，神经元大量减少，并可见老年斑，神经原纤维结）等病变，胆碱乙酰化酶及乙酰胆碱含量显著减少。起病在65岁以前者旧称老年前期痴呆，或早老性痴呆，多有同病家族史，病情发展较快，颞叶及顶叶病变较显著，常有失语和失用。阿尔茨海默病主要表现为脑细胞的广泛死亡，特别是基底节区的脑细胞。正常情况下，基底节区发出的纤维投射到大脑与记忆和认知有关的皮质，它释放乙酰胆碱。短期记忆的形成必须有乙酰胆碱的参与，患者与正常人相比乙酰胆碱转移酶的含量比正常人减少90%。经解剖发现，患者脑中有广泛的神经元纤维缠结，轴突缠结形成老年斑。老年斑中含有坏死的神经细胞碎片、铝、异常的蛋白片段（包括淀粉样前蛋白的片段）。目前公认的发病机制主要有两种：1.由于淀粉样前蛋白的异常导致蛋白成分漏出细胞膜，导致神经元纤维缠结和细胞死亡，基因位于21号染色体。 2.与载脂蛋白E（APO-E4）的基因有关，APO-E4的增多能对抗APO-E2或APO-E3的功能。APO-E4使神经细胞膜的稳定性降低，导致神经元纤维缠结和细胞死亡。APO-基因纯合子比杂合子患病几率高。 2 早期症状 AD通常起病隐匿，为特点性、进行性病程，无缓解，由发病至死亡平行病程约8－10年，但也有些患者认知功能减退症状，病程可持续15年或以上。AD的临床症状分为两方面，即认知功能减退症状和非认知性精神症状。认知功能障碍可参考痴呆部分。常伴有高级皮层功能受损，如失语、失认或失用和非认知性精神症状。认知功能障碍可参与痴呆部分。根据疾病的发展和认知功能缺损的严重程度，可分为轻度、中度和重度。