5．7．2　SOD的熱穩(wěn)定性

天然牛紅細(xì)胞Cu，Zn－SOD在0．01mol/L pH為7．8的磷酸鉀緩沖液中，75℃加熱7min，其可見(jiàn)光、紫外光吸收光譜和電子自旋共振波譜性質(zhì)不發(fā)生改變，酶活性也不下降。對(duì)構(gòu)象融點(diǎn)溫度（T_m）的測(cè)量表明牛紅細(xì)胞Cu，Zn－SOD的T_m為83℃，是迄今確定的包括從極短嗜熱菌中提取的蛋白質(zhì)熱穩(wěn)定性最高的球蛋白之一。處于還原狀態(tài)的酵母Cu，Zn－SOD在75℃下的NMR圖譜與在40℃下的沒(méi)有差別。表明在75℃下不僅蛋白質(zhì)能夠抵抗不可逆的變性作用，而且在40℃到75℃之間，蛋白質(zhì)的主要構(gòu)象特征也沒(méi)有發(fā)生改變。上述異常高的熱穩(wěn)定性歸功于金屬輔基的存在。1973年Forman和Fridovich報(bào)道了金屬離子對(duì)牛紅細(xì)胞Cu，Zn－SOD熱失活的影響。去金屬輔基的Apo－SOD在49．4℃下加熱10min就有50%失活。以失活速度對(duì)溫度作圖表明，當(dāng)高于或低于40．5℃時(shí)，反應(yīng)活化能有很大差別，所以40．5℃可能就是對(duì)應(yīng)于去金屬輔基的Apo－SOD發(fā)生相變或構(gòu)型改變的一個(gè)臨界點(diǎn)。這與天然酶的構(gòu)象融點(diǎn)溫度（83℃）相差一倍多。各種金屬離子對(duì)Apo－SOD的熱穩(wěn)定性的影響見(jiàn)表5－15。

表5－15　金屬離子對(duì)Cu，Zn－SOD不可逆熱變性的影響

①表示加入的金屬離子濃度為亞單位含量的10倍，其余未打①號(hào)的加入量為亞單位含量的兩倍。

②在pH為7．8的0．035mol/L磷酸鉀緩沖液中10min內(nèi)失活50%的溫度。

Mn－SOD、Fe－SOD的熱穩(wěn)定性視不同來(lái)源而異。如從大鼠肝中得到的Mn－SOD不耐熱，但從人肝和小雞肝中提取的Mn－SOD在65℃～70℃下加熱數(shù)分鐘，其酶活性喪失很少，從嗜熱脂肪芽孢桿菌中得到的Mn－SOD，在75℃下加熱也不喪失活性，而從更耐熱的水生嗜熱菌（T．a(chǎn)quaticus）中得到的四聚體的Mn－SOD，在有50mmol/L Tris、5mmol/L EDTA存在的條件下密封加熱到95℃沒(méi)有明顯的活性下降。這種耐熱性，一方面與金屬輔基存在有關(guān)，同時(shí)與這些酶不含半胱氨酸（C）殘基有關(guān)。