Abstract
一種環AMP 和鈣離子非依賴性之蛋白質磷酸化酵素(protein kinase)已被本實驗室分別從豬腦及豬肝中約化出來並于以鑑定。這酵素被純化出來時是不具活性,唯當加入0.25mM ATP和2mM鎂離子作用5分鐘後才能將它活化。這種需要ATP.Mg的活化過程是屬於分子內自動磷酸化(auto-phosphorylation)反應。當自動磷酸化後而具有活性的酵素被蛋白質脫磷酸化酵素(phosphoprotein phosphatase)作用時隨著時間,酵素本身磷酸化程度減低,並伴隨著活性也跟著減低。自動磷酸化活化過程中除了使酵素的活性由有到無外,同時也改變了這酵素許多物理化學上的特性。活化後的磷酸化酵素比不具活性的磷酸化酵素對熱有較高的穩定性,對胰蛋白脢(Trypsin )有較強的抗拒性,以及在Histone Sepharose -4B 層析管柱中較強的吸附力,這極可能是因自動磷酸化活化過程中這酵素的三級結構產生劇烈的變化所致。這純化出來不具活性的磷酸化酵素的分子量在分子篩層析管柱(Gelfiltration )中是140,000,在蔗糖濃度梯度超高速離心(Sucrose density gradient ultr-acentrifugate )中是40,000。在SDS-PAGE中這酵素含有一分子量為36,000的副級結構。當這不具活性的磷酸化酵素經ATP.Mg活化後它的分子量在分子篩層析管柱中變成36,000但是在蔗糖濃度梯度超高速離人中則依舊維持在40,000值得注意的是,這經ATP.Mg活化的磷酸化酵素如果以脫磷酸酵素(phosphatase)處理使它喪失活性,再以分子篩層析管柱來定它的分子量,發現依舊是36,000,並沒如預期般的會因去活化而使分子量再回到原來的140,000。除了細胞質外,豬腦的細胞膜經過2% Triton X-100粹取後在DEAE-Trisacryl層析管柱中也可以測到這自動磷酸化依賴性之磷酸化酵素的活性,而且位置與細胞質內的磷酸化酵素相同。依活性的比列計算,約有60%的磷酸化酵素在細胞質,內而近40%的磷酸化酵素則分佈在細胞膜上。再者,這酵素的活性也受到細胞膜磷脂(P-hospholipid )的調節。中性的磷脂,像PE,PC不會影響這酵素的活性,但酸性的磷脂PS則會抑住它的活性。這自動磷酸化依賴性之磷酸化酵素的受質極多,除了腦神經髓鞘鹼性蛋白(MyelinBasic Protein ),Histones,以及肝醣合成脢(Glycogen Synthase )外,許多腦組織中的蛋白,像Synapsin I(Km=24μM ),MAP-2(Km=30μM ),Tu pr-otins (Km=48μM ),Fodrin,以及Neurofilament 的副結構 P200, P150亦都是它的受質,顯示出這自動磷酸化依賴性之磷酸化酵素在哺乳類動物組織中扮演一多功能,多受質的蛋白磷酸化酵素。