小麥草超氧化歧化酶之純化及性質分析

本研究針對小麥草汁中所含超氧化歧化酶進行性質分析，並比較純化前後之差異。小麥草汁之粗酵素液，經由熱處理、硫酸銨劃分以及離子交換層析等連續系列步驟，結果發現，可使超氧化歧化酶之純度提高約143.4倍，酵素活性回收率約為45.3%。將純化之酵素通入Superose 12膠體過濾層析測得原態分子量為46 kDa，SDS-PAGE經活性染色測得次單元分子量為23 kDa，因此為一同質性二元體酵素。PhastGel IEF膠片等電焦集電泳經活性染色分析結果顯示酵素之等電點（pI值）為3.95，屬酸性超氧化歧化酶。再經native-PAGE電泳及活性染色鑑定出膠體所顯示之酵素活性帶對KCN（8 mM）及H2O2（8 mM）兩種試劑皆不敏感，屬於Mn-SOD。小麥草純化後之超氧化歧化酶在pH 8時較穩定，而其粗酵素液中之超氧化歧化酶於20-30℃保溫60分鐘或40℃保溫15分鐘皆很穩定，活性幾乎無喪失，於40℃下靜置60分鐘活性始明顯降低，殘留活性約為75%。而純化之超氧化歧化酶於20-50℃保溫60分鐘，殘留活性為69~82%之間，然當溫度提高至60℃時，活性開始明顯降低，於60℃下靜置至60分鐘時僅存約16%。由殘留酵素活性百分率之對數值對保溫靜置時間作圖發現，小麥草超氧化歧化酶之熱失活反應在反應初期為一級反應，且溫度對熱失活速率之影響符合阿瑞尼亞方程式(Arrhenius equation)，低溫時粗酵素液之熱失活活化能為7.4×104 J/mol；而純化酵素液之熱失活活化能則為1.5×104 J/mol。化學修飾劑diethyl pyrocarbonate （2.5 mM）及Woodward,s reagent K.（50 mM）之抑制作用最強，可使酵素顯著的失去活性。因此組胺酸咪唑基（imidazole group）及天門冬胺酸或麩胺酸羧基（carboxyl group）可能為構成酵素活性中心所必須或位於其附近
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