EMP途径的酶系活力测定
以葡萄糖为底物,加上ATP、Mg2+和NADP,与酶液保温后不久,在340 μm波长处有光吸收现象(见图1),说明有己糖激酶的存在,所形成的G-6-P在G-6-P脱氢酶作用下,致使NADP还原。
酶液作用于G-6-P,用间苯二酚测得有果糖的形成,表明有磷酸己糖异构酶的活力。以FDP为底物,与酶液保温30分钟后,有磷酸丙糖的产生,标志着有醛缩酶的作用。若以F-6-P代替FDP为底物,在同样的条件下,再加上ATP和Mg2+,在反应液中也能测出磷酸丙糖的增加,说明还有己糖激酶的存在。
以FDP为基质,加上NAD和酶液等共同保温,用分光光度计测定,在340 μm波长处有光密度的增加,表示有还原辅酶Ⅰ的形成(见图2)。
图1 己糖激酶的活力测定
反应液含:甘氨酰甘氨酸125 μmoles,pH 7.5,MgCl2 20 μmoles,葡萄糖5 μmoles,ATP 2 μmoles,NADP 0.27μmole,酶液0.5 ml,总体积3 ml。空白缺NADP,用日立分光光度计于25℃测定340μm的光密度变化。
图2 3-磷酸甘油醛脱氢酶的活力测定
反应系统:Tris 150 μmoles,pH 8.5,FDP 10 μmoles,砷酸钠17 μmoles,NaF 10 μmoles,谷胱甘肽 15 μmoles,NAD 1 μmole,酶液0.5 ml,总体积3 ml。空白者缺NAD。于室温下用日立分光光度计测定340μm的光吸收。
这是由于FDP在醛缩酶作用下分解形成磷酸丙糖,再经3-磷酸甘油醛脱氢酶的作用形成还原型的NAD。缺FDP时活力减弱,缺NAF、NAD、谷胱甘肽或砷酸盐时反应不能进行;并且反应能为碘乙酰胺和PCMB所抑制(见表1),说明油菜荚中3-磷酸甘油醛脱氢酶的性质与微生物(沈善炯等,1957,佘微明等,1964)和动物(Cori等,1948)中的相似,都以巯基为它的活力中心。但该酶很不稳定,提取时间稍长或高速离心,活力就大大降低,原因尚未弄清。
表1 辅因子和PCMB、碘乙酰胺对3-磷酸甘油醛脱氢酶活力的影响
注:*反应9分钟的计数。
**反应10分钟的计数。
反应系统见图2说明。
酶液与3-PGA、ATP和Mg2+等保温,有羟肟酸的形成,说明有1,3-DPGA的产生和3-PGA激酶的活力存在(见图3),缺ATP反应不能进行,缺Mg2+时活力大大降低(见表2),这也与一般激酶的性质相似。
以3-PGA为底物,加上酶液和辅因子ADP、Mg2+、2,3-DPGA等,反应液中有丙酮酸的产生(见图4),说明有3-PGA变位酶、烯醇化酶和丙酮酸激酶的一系列酶活力存在。缺ADP时活力下降83.3%,NaF能百分之一百的阻止丙酮酸的形成(见表3),前者是丙酮酸激酶的辅因子,后者是烯醇化酶的强烈抑制剂。
图3 磷酸甘油酸激酶的活力测定
反应系统:Tris 100 μmoles,PH 7.4,3-PGA 20 μmoles,ATP 8 μmoles,MgCl2 6 μmoles,NH2OH 1 000 μmoles,酶液0.1 ml,总体积1.3 ml,38℃,反应30分钟。用三氯乙酸终止反应。
图4 从磷酸甘油酸至丙酮酸形成的酶系活力的测定
反应系统:Tris 150μmoles,pH 7.4,3-PGA 20 μmoles,ADP 10 μmoles,MgCl2 10 μmoles,2,3-DPGA 30μg,KC1 25μmoles,酶液0.2 ml,总体积2.0 ml。于30℃保温30分钟,杀死酶液。以二硝基苯肼法测定形成的丙酮酸。
表2 辅因子对磷酸甘油酸激酶活力的影响
注:*反应系统见图3说明。
表3 辅因子和NaF对从3-PGA至丙酮酸形成的酶系活力的影响
注:*反应系统见图4说明。
至此,在成熟油菜荚中证明有从葡萄糖直至丙酮酸形成的整个EMP途径的酶系存在。