Abstract
心臟毒素是台灣眼鏡蛇毒蛋白中的主要成份, 共可分為CTX A1∼CTX A5五 種蛋白類構物。它們的三度空間結構均很類似, 而溶血、引起神經磷脂 小球融合或凝集的活性卻大不相同。許多研究顯示, 心臟毒素與磷脂質的 交互作用跟他它們的電荷分佈有關。本論文乃分理論與實驗兩部份來探討 CTX A5與A3在不同pH值下的表面電位及有效電荷。理論部份是利用 Barry Honig 發展的軟體DelPhi來描繪CTXs在水溶液中的等電位面。實驗 部份則透過單分子薄膜技術, 運用Gouy-Chapman理論來求得心臟毒素A5與 A3和磷脂質POPC作用時的有效電荷及穿透常數。實驗結果發現, A5和A3與 磷脂單分子薄膜的作用會隨著膜表面壓力的增加而下降, 但是只有A5的作 用會受酸鹼度影響。與pH=7時做比較, 在pH=4時A5的結合作用明顯下降。 從等電位面的理論計算可知, A5頭部第17個位置的Glu 在pH=4時其局部的 負等電位面(-1KT/e)消失, 這代表了Glu 17側鏈的質子化。A3在這個相對 位置的胺基酸殘基是Ala,具有疏水性所以沒有變化。這些結果提供了如下 的假說： (一)A5的Glu 17直接與PC的Choline作用; 而His4則與Phos- phate作用。或是(二)Glu 17的質子化牽動loop I 上構形的改變, 間接影 響到A5與脂質的結合能力。欲更進一步分辨或証實Glu 17與His 4的影響, 可以在pH=5再做單分子薄膜的實驗, 以避開His4的pKa;直接在緩衝溶液中 做酸鹼滴定, 亦是可行的。另外化學修飾法、基因工程的定點突變, 更是 直接而有力的證明。