小麦籽粒异淀粉酶聚合体的结构及酶学性质

【目的】阐明小麦淀粉去分支酶(Debranching enzyme,DBE)的结构和酶学特性,为品质改良提供理论依据。【方法】以小麦品种糯麦2号为材料,利用硫酸铵分级沉淀、超滤、阴离子交换柱层析和葡聚糖凝胶层析法对异淀粉酶(Isoamylase,ISA)同工酶聚合体进行分离纯化,采用非变性聚丙烯酰胺凝胶电泳(Native-PAGE)和SDS聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS-PAGE)对ISA聚合体的结构和组成成分进行分析。【结果】小麦籽粒胚乳中异淀粉酶(ISA)形成2种不同聚合体,即ISA1同源四聚体和由4个ISA1与1个ISA2组成的异源五聚体,分子量分别约为320 kD和380 kD。ISA1同源四聚体的最适催化温度为30℃,40℃处理10 min后完全失去活性;ISA1/ISA2异源五聚体的最适温度为35℃,50℃处理10 min后仍有50%的活性。纯化后的ISA1和ISA2进行Native-PAGE检测证明,ISA2单独存在没有催化活性,将ISA2加入到ISA1中可检测到与ISA1/ISA2异源聚合体相同的ISA活性。【结论】小麦胚乳中存在2种形式的ISA多亚基聚合体;在40℃和50℃高温条件下,ISA1/ISA2异源聚合体的热稳定性高于ISA1同源聚合体;ISA2可显著增强ISA1聚合体的酶活性,可能在支链淀粉合成中起关键作用。