牛红细胞的稳定性的改变对酶的影响

5．7．3　SOD的pH稳定性

pH的变化同样能够影响酶蛋白结构的稳定性，因此pH的改变可引起金属辅基的解离和酶蛋白的电荷状态的变化。牛红细胞Cu，Zn－SOD在pH＜4．5时所引起的光谱性质的变化被认为与Zn从结合位点上解离有关，天然Cu，Zn－SOD在pH为3．6时有95%的Zn失去。在pH＜6．0时，可引起去Zn后的Cu₂E₂－SOD的Cu在结合位点附近移动，而在较高pH条件下Cu₂E₂－SOD的光谱性质的改变也主要归因于Cu的转移，形成亚基两个金属位点都被Cu占据的状况。当pH＞12．2时，就会引起酶的不可逆的构型转变而丧失活性。从耐热细菌中得到的Mn－SOD溶液（0．35mg/mL）在23℃下保温12小时，在pH为4．0～10．5时不丧失酶活性，而且只要pH保持在中性（pH＞5），即使在8mol/L和10mmol/L EDTA存在的条件下也是稳定的；但是当pH降到3～4时，在有上述溶剂存在的条件下就发生解聚和活性丧失。但是总的来看，天然的SOD，尤其是牛红细胞Cu，Zn－SOD对pH的变化也并不十分敏感。从细菌中得到的Fe－SOD在饱和（NH₄）₂SO₄溶液中，3℃下贮存一年也不丧失酶活性。在pH为11．4的碳酸钠缓冲液中，25℃下保温24小时，并不影响牛红细胞Cu，Zn－SOD的活性。在pH为5．3～9．5的范围内，该酶的催化速度不受pH的影响，而且在此范围内可见光、紫外光吸收图谱、电子自旋共振波谱也不发生改变，表明酶结构的稳定性。电子自旋回波技术研究表明，在高的pH条件下Cu、Zn之间的咪唑桥仍然保持完整性；而对Co取代Zn后的衍生物的研究发现，当pH上升到12时，也只引起光谱性质的微小变化。但是一旦金属辅基除去，稳定性就大大下降，例如去Cu、Zn后的酶蛋白Apo－SOD，在pH＜3时解聚成为亚基，pH重新上升，这些亚基就无序卷曲成为无规线团。在同样条件下，天然酶仍保持二聚体的完整结构。