钙蛋白酶系统与肌肉增长及嫩度的关系

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NF-кB在细胞凋亡中的调节作用和应用前景

NF-кB在细胞凋亡中的调节作用和应用前景

NF-кB在细胞凋亡中的调节作用和应用前景张勇;崔岩【摘要】NF-KB, an important factor for the modulation of gene transcription in cell nucleus, has major functions in the modulation of survival, cycle and agglutination of cells. This article reviewed the functions of NF-KB in apoptosis, the relationship between apoptosis and tenderizafion of postmortem muscles, and the research prospects of NF-KB as a modulator in tenderization of postmortem muscles. [ Chinese Journal of Animal Nutrition, 2011, 23(5) :715-719]%核转录因子-кB(nuclear factor-kappa B,NF-кB)是细胞核内重要的转录调节因子,是细胞存活、细胞周期、细胞黏附和迁移的重要调节者.本文主要介绍了NF-кB在细胞凋亡中的作用,探讨了细胞凋亡与宰后肌肉嫩化的关系,并展望了NF-kB参与宰后肌肉嫩化过程的研究前景.【期刊名称】《动物营养学报》【年(卷),期】2011(023)005【总页数】5页(P715-719)【关键词】NF-кB;细胞凋亡;肌肉嫩化【作者】张勇;崔岩【作者单位】沈阳农业大学畜牧兽医学院,沈阳,110866;沈阳农业大学畜牧兽医学院,沈阳,110866【正文语种】中文【中图分类】S852.2近些年来,随着生活水平的日益提高,消费者对畜产品的品质要求也越来越高,肉品质的提高毫无疑问成为当下讨论的热点之一,而嫩度则是衡量肉品质的一项重要指标。

内源性蛋白酶在宰后猪肉成熟过程中的作用

内源性蛋白酶在宰后猪肉成熟过程中的作用

《移㈣篇燃熹赫盘嘉蠹W W W.c m r c.cor n.cn2008.6内塬性蛋白酶在宰后猪肉成熟过程中的作用谢婷,李诚(四川农业大学食品科学系,四川雅安625014)摘要:本文分别阐述了两类内源性蛋白酶,即钙蛋白酶和溶酶体组织蛋白酶的结构、性质、影响酶活性的因素及其在猪肉成熟过程中的作用,认为在猪肉宰后成熟过程中,钙蛋白酶发挥的作用更显著。

关键词:钙蛋白酶;溶酶体组织蛋白酶;嫩度Ef f ect of Endogeneous Pr ot ea sesdur i ng Pos t-m or t em C ondi t i oni ng of Por kX i e T i n g,L i C h eng(Food Sci ence D e pa r t m ent,S i chuan A gri cul t ural U n i ve r si t y,Y a’a n Si chua n625014)A bs t r act:T hi s paper m ai nl y r e vi ew e d t W O cat egor i es of end ogen eous pr ot eas es——cal pai ns and l ys o s ot n记lcat heps i ns,incl udi ng t he s t r uct ur es,ch&r act er s,i nf l uenci ng f act or s and t he ef f ect du r i n g pos t m or t em c o ndit i o ni n gof por k of cat hep s i ns and cal pains,and con s i dered t hat t he ef f ect of calpai n dur ing po st m or t e m co ndi t ioning ofpor k i s m or e i m p or t ant.K ey w or d s:C al pai ns;L ysoso m&l C at heps i ns;T ender nes s中图分类号:TS20i文献标志码:A文章编号:1001-8125(2006)06-0011—04猪肉嫩度是评价其食用价值和经济价值的重要指标,也是消费者除肉品安全以外最关心的问题。

屠宰后肉的变化

屠宰后肉的变化
•在整个收缩过程中,A带的宽度是保持恒定的,肌节缩短是靠I带和H带的缩短来实现的。
•肌肉达最大收缩状态时,肌球蛋白细丝中肌球蛋白头部滑到Z线,使I带与A带基本重合,H带缩小到几乎为 零。
03屠宰后肉的变化
•肌当肉神收经缩冲时动首产先生由的神动经作系电统位(消运失动,神通经过)肌传质递网信钙号泵,作来用自,大肌脑浆的中信的息钙经离神子经被纤收维回传。到肌原纤蛋维白膜钙产结生合去亚极基 化(作TN用-,C)神失经去冲C动a沿2+着,T肌小原管蛋进白入抑肌制原亚纤基维(,T可N促-l)使又肌开质始网起将控Ca制2+作释用放。到肌浆中。 •钙离子可以使ATP从其惰性的Mg-ATP复合物中游离出来,并刺激肌球蛋白的ATP酶,使其活化。
死后时间 0
12h 24h 4d
IMP含量(μmol/g) 4.71 5.44 4.86 4.47
死后时间 7d 14d 24d
IMP含量(μmol/g) 4.2 2.17 0.75
03屠宰后肉的变化
蛋白质溶解数量 成熟时间( d)
g/100g
热鲜肉
3.43
1/4
1.39
1/2
1.01
1
0.65
2
无机酸 70.5
---77.7 75.3 75.4
03屠宰后肉的变化
(一)pH的下降
•极限pH •畜禽屠宰后肌肉pH下降是由于肌糖原的无氧酵解产生乳酸及ATP分解产生的磷酸根离子等造成的,当 肌糖原的无氧酵解的酶被所产生的酸所抑制而失活,肌糖原不能再分解,乳酸不再产生,这时的肌肉pH 是死后肌肉的最低pH,称极限pH。
• 屠宰前静泳注射或刚宰后肌肉注射,宰前注射能够避免脏器损伤和休克死亡。
• 成熟对肉质的作用? • 影响肉成熟的因素?

PCR法扩增钙激活酶激活蛋白cDNA

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)01-0064-04PCR 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:AAm 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。

维生素D_(3)及其代谢物对肉鸡生长性能、骨参数及肉质的影响

维生素D_(3)及其代谢物对肉鸡生长性能、骨参数及肉质的影响
[ 关键词 ] 维生素 D3 ;代谢物 ;肉鸡 ;生长性能 ;骨参数 ;肉质 [ 中图分类号 ] S831 [ 文献标识码 ] A [ 文章编号 ] 1004-3314(2021)12-0053-05
家禽肉类占全球肉类消费的 30%,这种高消 费量与鸡肉的价格和高营养价值有关。但随着肉 鸡 基 因 的 改 善 ,这 些 动 物 的 骨 骼 发 育 与 体 重 增 加 并不成比例,导致骨骼方面的问题发生率更高(石 雷 等 ,2 0 1 7 )。 营 养 因 素 可 以 改 善 骨 骼 障 碍 ,其 中 维生素 D 在钙和磷的代谢中起重要作用。人要利 用维生素 D3 必须在肝脏以 25- 羟基胆骨化醇(2, 5- 羟 - 维生素 D3)后进行代谢,随后在肾脏中转 变 为 活 性 代 谢 物 1,2,5- 二 羟 基 胆 骨 化 醇(1,25 (OH)2- 维生素 D3),这些代谢物目前均有商业化 产品。补充维生素 D 与降低骨障碍发病率密切 相 关,因 为 维 生 素 D 参 与 各 种 生 理 过 程,包 括 钙 和磷的吸收、骨矿化和动员(Kasim 等,2006)。人 体需要维生素 D 来吸收肠内的钙和磷,从而提高
85 mg 锰、0.3 mg 硒、0.5 mg 钴、1 mg 碘。
1.2 数据收集与样品测定 分别在试验当天、7 d、
21 d 和 42 d 对肉鸡进行称重,每周记录饲料用量,
试 验 结 束 后 计 算 1 ~ 7 d、1 ~ 21 d 和 1 ~ 42 d
的 增 重、采 食 量 和 料 重 比。 在 试 验 第 7、21 和 42
2021 年第 12 期
中国饲料
53
动 物 营 养 DOI:10.15906/11-2975/s.20211214
维生素D3及其代谢物对肉鸡生长性能、骨参数 及肉质的影响

酶在肉制品中的应用

酶在肉制品中的应用

酶在肉制品加工中的应用在生物组织或细胞以及发酵液中提取的具有生物催化能力,辅以其他成分,用于加速食品加工过程和提高食品质量的制品,称为酶制剂。

近20年来, 在肉类加工中,酶制剂由于具有改变肉制品的结构、增强肉制品的持水能力、改善肉制品的风味、提高碎肉的利用率等作用,作为一种食品添加剂,被广泛应用于肉制品加工中。

酶制剂工业为食品工业提供了一条新的途径,不仅为食品行业色、香、味增色,而且提供了富有营养的新产品,为新时期食品的发展提供了新的增长点。

酶制剂对肉类加工应用的共同点是: 专业性强, 可以在温和条件下进行; 加工成本、能耗较低; 改善肉类性质、提高肉品质量显著; 生产效率高;酶加工的肉品中无有害成分的残留。

一、用蛋白酶来嫩化肉类,提高产品质量用蛋白酶嫩化一些粗糙、老硬的肉类,是最有效的嫩化方法。

蛋白酶能将肉类结缔组织及肌纤维中结构复杂的胶原蛋白及弹性蛋白进行适当的分解,使部分氨基酸与氨基酸之间的连接键发生断裂,破坏它们的分子结构,从而大大提高肉的嫩度,并使风味得到改善。

用蛋白酶作为肉类嫩化剂,不但安全、卫生、无毒,而且有助于提高肉类的色、香、味,增加肉的营养价值,并且不产生任何不良的风味,是一种极有前途的肉类嫩化剂。

国外已经在肉制品中普遍使用,我国也已经开始研究和应用。

如浙江大学开发出的弹性蛋白酶与商品应用的嫩化粉相比,不仅嫩化后的肉类具有良好的感官品质,还能达到与嫩化粉同样的嫩化效果,而且不会出现过度软化的现象;对生姜蛋白酶在猪肉嫩化的应用进行了研究,发现生姜蛋白酶对猪肉的嫩化效果显著。

1.用木瓜蛋白酶的处理目前使用最多的是木瓜蛋白酶。

木瓜蛋白酶是一种半胱酰氨基蛋白酶,能够降解肌原纤维蛋白和结缔组织蛋白,具有很好的稳定性,且价格便宜。

它能在适当温度条件下,使蛋白质中的某些肽键断裂,有效降解胶原纤维和结缔组织中的蛋白质,特别是对弹性蛋白的降解作用较大,从而极大提高了肉的嫩度,使肉的品质变得柔软适口、多汁且易于咀嚼,并显著提高了肉的成品率、保质期及经济效益。

蛋白质与钙的完美配对促进骨骼与肌肉健康

蛋白质与钙的完美配对促进骨骼与肌肉健康

蛋白质与钙的完美配对促进骨骼与肌肉健康蛋白质和钙是人体健康所必需的两种营养成分,它们在促进骨骼和肌肉健康方面起着重要作用。

蛋白质是人体的基本组成部分之一,它不仅是构建肌肉和骨骼的重要组成成分,还参与了身体内许多重要的代谢过程。

钙则是骨骼健康的关键元素,它有助于维持正常的骨骼结构和功能。

通过合理搭配蛋白质和钙的摄入,我们可以更好地促进骨骼和肌肉的健康。

首先,蛋白质在骨骼和肌肉的建立中起着至关重要的作用。

蛋白质是由氨基酸组成的,而氨基酸是构建肌肉和骨骼的基本单位。

蛋白质是肌肉组织的重要组成成分,它能够提供肌肉力量和增加肌肉质量。

此外,蛋白质还能通过对骨骼的调节作用促进骨骼健康。

一项研究发现,适量的蛋白质摄入可以增加骨密度,降低骨质疏松的风险。

因此,蛋白质与骨骼和肌肉的健康密切相关。

其次,钙是骨骼健康必不可少的营养素。

钙是构成骨骼的重要矿物质,它参与了骨骼的生成和维持。

适量的钙摄入可以提高骨骼的强度和稳定性,预防骨质疏松和骨折的发生。

此外,钙还参与了肌肉收缩和神经传导的过程,对肌肉健康也有重要影响。

研究表明,钙能够促进肌肉的收缩和松弛,维持肌肉的正常功能。

因此,钙与骨骼和肌肉的健康密切相关。

而将蛋白质与钙合理搭配摄入,可以进一步促进骨骼和肌肉的健康。

蛋白质是体内钙离子的重要负载物,适量的蛋白质摄入可以提高钙的吸收和利用效率。

一项研究发现,蛋白质能够增强钙离子在细胞内的传递能力,促进骨骼和肌肉细胞的正常功能。

此外,蛋白质还能够调节骨骼和肌肉的新陈代谢,增加骨骼和肌肉组织的生成和修复能力。

因此,合理搭配蛋白质和钙的摄入可以更好地促进骨骼和肌肉的健康发展。

为了保持骨骼和肌肉的健康,我们可以从食物中摄取丰富的蛋白质和钙。

蛋白质丰富的食物包括肉类、乳制品、豆类等,钙含量高的食物包括奶类、豆类、鱼类等。

同时,我们还可以选择一些富含蛋白质和钙的食物来搭配食用,以增加营养的摄取效果。

例如,牛奶中既含有丰富的蛋白质,又含有丰富的钙,可以说是蛋白质和钙的完美结合。

肉嫩度决定因子及牛肉嫩化技术研究进展

肉嫩度决定因子及牛肉嫩化技术研究进展
肌钙蛋白 T(Troponin-T)是骨骼肌完整细丝的一 部分,肌钙蛋白分子的延长部分和原肌球蛋白结合, 协调肌肉收缩中肌动、肌球蛋白之间的关系。 Troponin-T 由 3 个亚基构成,即钙结合亚基(TnC)、 抑制亚基(TnI)和原肌球蛋白结合亚基(TnT),其 中 TnT 分子量为 30.5~37 kD,能结合原肌球蛋白, 起联结作用。成熟过程中 Troponin-T 降解产生 28 kD 和 30 kD 的蛋白肽,这些降解产物的含量与肉的嫩度
2 结缔组织对嫩度的作用
2.1 结缔组织及胶原蛋白含量 结缔组织是肌肉中的次要组成部分,结缔组织主
要由胶原纤维构成,胶原纤维主要成分是胶原蛋白。 肌内结缔组织含量对于肉质硬度有一定影响的观点已 有 90 多年的历史。很早就有研究发现,肉的剪切力与 结缔组织构成具有相关性,结缔组织含量少的肌束, 其具有较低的机械抵抗力[25]。Ramsbottom 对这一结论 进行了发展,认为不同肌肉类型在剪切力值上的不同 主要是由胶原蛋白含量决定[26],运动型肌肉,如股二 头肌,胶原蛋白含量较高,肌束较粗,肉质就较硬; 而部位型肌肉,如腰大肌,胶原蛋白含量较低,肌束 较细,肉质也较嫩。Strandine 根据肌束膜的组成将肌 肉分为不同类型,也发现按此分类后的肌肉类型与嫩 度有较好的相关性 [27]。这些经典的实验结果很好地解 释了胶原蛋白含量和肌束粗细与肉嫩度的关系。最近 也有许多研究表明[28,29],不同部位肉的嫩度与胶原蛋 白含量高度相关。
180、40、33 和 23 kD 共 5 个亚碎片,但降解起始时 间和降解速率因种类不同而有所不同[16,18,19]。
肌 原纤 维连接 蛋白 还 有 Desmin 和 Filamin 。 Desmin 是一类中间纤维丝,位于肌原纤维 Z 盘的外 周,包裹着 Z 盘,使相邻肌原纤维在 Z 盘处连接,并 将肌原纤维与包括肌纤维膜在内的其它细胞结构连 接。Filamin 是一种肌动蛋白上的结合蛋白,分子量为 245 kD,有许多不同异构体,位于肌原纤维 Z 盘的外 周,稳定肌原纤维在这一区域。成熟过程中 Desmin 和 Filamin 都发生降解[19~21],降解作用打乱了肌原纤 维外侧的定位,弱化了肌原纤维与外层肌纤维膜之间 的连接。
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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)06-0354-06The 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。

研究发现,钙蛋白酶系统在肉的嫩化,改善肉质中起着重要的作用[3]。

1钙蛋白酶系统的结构及功能1.1钙蛋白酶结构根据钙蛋白酶(calpain)表现半最高活性所需的Ca2+浓度的不同,可以将普遍存在的calpain分为两种,一种为µ-calpain(又称cal-painⅠ)激活所需Ca2+浓度为微摩尔级,另一种为m-calpain(又称calpainⅡ)激活所需Ca2+浓度为毫摩尔级。

它们都由两个亚基组成,其中30kDa小亚基在两种calpain中是相同的,是单个基因的产物,而80kDa大亚基则是不同基因的产物。

两种calpain都具有水解肌原纤维蛋白的活性。

1.2钙蛋白酶抑制蛋白的结构钙蛋白酶抑制蛋白(calpastatin)是胞内专一抑制calpain活性的蛋白质,它可以识别calpain与钙结合引起的构象变化并与之特异性结合。

calpastatin共有5个结构域,其中4个是calpastatin的活性中心所在,具有相似的重复单位,重复区域具有相当保守的30个氨基酸序列,都包含有Thr-Ile-Pro-Pro-X-Tyr-Arg,因此它可能是calpastatin起作用的关腱部位。

X则代表不同的氨基酸,其对calpas-tatin的活性也起着一定的作用[4]。

1.3钙蛋白酶系统结构与活性关系当calpain的大小亚基相结合时,其不具有活性。

Yoshizawa等发现calpain经Ca2+激活后,其大小亚基分离,因此,认为小亚基有可能主要起调节的作用,大亚基起催化调节作用。

calpain一旦发挥水解特性[5],分离后30kDa小亚基则迅速降解为17kDa。

80kDa 的calpain一般不具有活性,只有当其转化成78kDa再变成76kDa的自溶形式时方具有活性,尔后迅速降解而失去酶活性[6]。

由于calpain在自溶后才表现活性,因此calpain可以看成是一个酶原,而calpain活性下降则表明其在水解中起作用。

有关calpastatin的分子量大小的报道都不尽一致,但其在宰后肌肉中也会发生降解,且降解后的calpastatin同样具有抑制calpain 的活性[7]。

2钙蛋白酶系统对肌原纤维的作用最近的研究表明,calpain的作用可能仅在细胞内蛋白质的降解过程中起调节作用,而并非整个降解过程的直接参与者。

体外试验表明,calpain能降解肌原纤维骨架蛋白,如结合蛋白(desmin)、丝蛋白(filamen)、C-蛋白、原肌球蛋白(tropomyosin)、肌原蛋白T(tro-ponin-T)、连接蛋白(titin)、nebulin、vinculin等,但不降解α-肌动蛋白(α-actin)、肌球蛋白(myosin)及α-辅肌动蛋白(α-actinin)[7]。

因此,推测calpain可能通过对肌原纤维蛋白进行特异的局部降解而对其结构、功能进行调控[5]。

calpain导致肌肉降解可分为两步:首先其攻击肌原纤维的肌节(两个相邻Z盘之间的一段肌原纤维)部位,释放肌丝使降解为小片段,然后被溶酶体所捕获而进一步降解。

calpain主要集中于Z盘,因此认为,降解从此处开始。

但近期研究发现,calpain首先水解的是N2线,据报道N2线是titin和nebu-lin丝蛋白所在区域,它们分别连接粗肌丝和细肌丝,最终通过I带伸向Z盘。

在降解N2线的同时也会降解一些骨架蛋白如desmin,使肌纤维释放肌丝[9]。

细肌丝的肌原蛋白和原肌球蛋白及粗肌丝的C-蛋白降解,分别解离出肌球蛋白和肌动蛋白。

释放出的粗肌丝和细肌丝可与母体或其它肌原纤维重新装配,也可被胞质蛋白酶或溶酶体降解。

cal-pain参与骨架蛋白的降解是这蛋白质水解过程中的限速步骤。

3钙蛋白酶的活性调节3.1钙蛋白酶的激活调节・63・浙江农业学报第14卷(2002)calpain是钙依赖蛋白,只有在Ca2+的存在情况下方有活性,在体现水解活性时其大致发生以下4个过程的变化:(1)calpain大小亚基的分离;(2)小亚基的自溶;(3)大亚基自溶;(4)calpain构象发生变化而表现蛋白水解酶活性。

Calpain受激活后最终呈自溶状态,而表现活性。

calpain受Ca2+浓度调控,高Ca2+浓度能加速calpain的活化。

除了Ca2+浓度,calpain的活性还受离子强度、pH、底物等因素的影响。

m-calpain和µ-calpain的水解活性随着离子强度增加而降低,但趋势并不明显,这可能是因为酶的聚合或Ca2+-calpain复合物稳定性降低;随着pH 值的增加,µ-calpain水解活性增加;底物存在时,calpain的活性下降的要慢,且不同底物作用下calpain的活性表现会有所不同[10],其机理还不甚清楚,可能与calpain自溶状态的稳定性有关〔6〕。

3.2calpain的抑制调节3.2.1不可逆抑制剂及作用原理这些抑制剂可以以共价腱的方式与酶的某些基团牢固结合,而使酶失去活性。

calpain是一种含巯基的酶。

因此,碘乙酸、碘乙酰胺、E-64等可对calpain发生不可逆抑制作用。

3.2.2过渡态类似物抑制剂及原理µ-cal-pain和m-calpain作用于底物的特异性切割位点基本是一致的,大量试验表明,calpain切割位点P1最佳为精氨酸、组氨酸、酪氨酸或甲硫氨酸残基,P2最佳为亮氨酸或缬氨酸残基,且P2被认为是决定位点。

但切割位点是由多个因素决定的,如切割位点两端的氨基酸残基,离切割位点附近的氨基酸残基和底物的其他结构特征等[3]。

李昭昭改变二肽P1位氨基酸残基、末端氨基保护基、酯基,发现这些改变都会引起抑制能力变化,进一步证实了前者的观点。

根据这些特性,研究人员通过人工合成一些多肽以抑制calpain的活性,如Leupeptin (丙酰基/乙酰基-L-leu-L-leu-L-arg)、三肽氯甲基酮(Leu-Leu-Phe/Lys/Tyr-CMK)二肽、三肽α-酮酸酯(Ph2CHCO-Leu-Abu-COOEt,2-NapCO-Leu-Leu-Abu-COOEt)。

这些对calpain 的抑制能力都大于典型的氯甲基酮抑制剂如tosyl-Phe-CH2Cl。

这可能是因为它们在P2位点都含有亮氨酸,说明P2位氨基酸残基是calpain重要的识别位点[3]。

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