以結構及熱力學分析甘藷凝集素與金屬離子顯示其金屬結合能力
Structural and thermodynamics analysis of Ipomoelin with metal ions show the metal-binding ability in Jacalin-related lectin
Journal
國立臺灣博物館學刊
Journal Volume
71
Journal Issue
4
Pages
35 - 52
Date Issued
2018
Author(s)
謝函蓁(Han-Chen Hsieh)
Abstract
甘藷凝集素（Ipomoelin，IPO）是一種植物防禦蛋白，屬於波羅蜜凝集素家族（jacalin-related lectin，JRL），甘藷凝集素基因來自台農57號甘藷（Ipomoea batatas cv. Tainung 57）。在波羅蜜凝集素家族的凝集素蛋白可結合許多種類的甲基單醣。然而，波羅蜜凝集素的蛋白是否可以結合金屬離子仍不清楚。在本研究中，我們以結晶結構及生物物理分析方法闡述IPO的金屬離子結合能力，在結晶結構方面，我們解析IPO、甲基甘露糖及鈷離子（IPO-Me-Man-Co），及IPO、甲基甘露糖及鎘離子（IPO-Me-Man-Cd），在IPO-Me-Man-Co與IPO-Me-Man-Cd四聚體結構中，顯示2個金屬離子可結合在四聚體中央位置，其金屬結合靠近組胺酸8（His 8）的位置。以等溫滴定熱力儀分析重金屬結合特性顯示，IPO可與重金屬離子結合，如鈷Co^(2+)、鎘Cd^(2+)、鋅Zn^(2+)、鎳Ni^(2+)、銅Cu^(2+)及鐵Fe^(2+)。同時，IPO在與這些重金屬離子結合後，其蛋白質熔點並無差異，顯示金屬離子並不提供穩定IPO四聚體的功能。此外，IPO中之糖結合常數較金屬離子結合常數高約100倍，因此本研究推測IPO對重金屬離子結合可能作為植物對抗重金屬逆境的方式。
Publisher
國立臺灣博物館
Type
journal article