乳过氧化物酶系统与变链菌葡糖基转移酶D之间的相互作用
[摘要] 目的:本研究检测了过氧化物酶系统(乳过氧化物酶LP, 过氧化氢H2O2, 硫氰酸盐SCN-)及其各组份对变链菌葡糖基转移酶D(GtfD)的作用。方法:变链菌GtfD由重组菌提纯, GtfD与含葡聚糖和蔗糖(含C14标记葡萄糖)的氯化钾缓冲液孵育,经闪烁计数器测定GtfD活性;过氧化物酶系统及其组份对GtfD活性的影响,通过将这些组份单独或共同和GtfD孵育得以测定。结果和结论:过氧化物酶系统抗微生物因子低硫氰酸/低硫氰酸盐离子( HOSCN/OSCN)对变形链球菌葡糖基转移酶D没有抑制作用,而乳过氧化物酶本身则抑制GtfD活性。然而,如果LP与其底物共同作用,则增加GtfD活性。
[关键词] 葡糖基转移酶; 变形链球菌; 过氧化物酶; 龋病变形链球葡萄糖基转移酶(Gtf)催化蔗糖形成细胞外葡聚糖,这是牙菌斑和龋病发生的一个重要因素[1]。变链菌分泌三种葡糖基转移酶——葡糖基转移酶B、C、D(GtfB、Gtf C、Gtf D)。GtfB主要催化水不溶性葡聚糖合成,GtfD催化水溶性葡聚糖合成,而GtfC催化水溶性和水不溶性两种多聚物的形成[2]。
唾液过氧化物酶系统在维持口腔健康方面有诸多作用[3]。唾液过氧化物酶系统由过氧化物酶、过氧化氢(H2O2)和硫氰酸盐(SCN-)组成,其活性成分是酶促反应生成物低硫氰酸盐离子(OSCN-)或低硫氰酸(HOSCN)。乳过氧化物酶(LP)的催化活性和结构性能与唾液过氧化物酶极为接近[4],因此,有关过氧化物酶功能方面的研究,一直广泛应用LP。
获得性膜通过许多机制影响菌斑形成和龋病发生发展。膜分子作为结合位点选择性地吸附口腔微生物,而且,唾液源性的酶(如溶菌酶、唾液过氧化物酶、淀粉酶)和菌源性酶(如葡糖基转移酶)已证实在实验膜状态下是具有酶活性的[5,6,7],然而,对菌源性酶和宿主源性酶之间可能存在的相互作用所知甚少。本研究旨在研究过氧化物酶系统及其各组份对变形链球菌葡糖基转移酶D的作用。材料和方法
变链菌Gtf由重组菌提纯[2],其活性测定如Germaine等人[8](1974)所述方法,后经Loimaranta等(1997)[9]改良。简言之,5μg GtfD与含20μM葡聚糖10 000和100μM蔗糖(含C14标记葡萄糖)氯化钾缓冲液孵育,37℃,4h,然后加入冷甲醇终止反应,冰浴过夜,将所形成的葡聚糖沉淀,MaB滤膜(法国产)过滤,甲醇冲洗三次,经闪烁计数器(Wallc,芬兰)测定GtfD活性。
过氧化物酶系统及其组份对GtfD活性的影响,通过将这些组份单独或共同和GtfD孵育得以测定。首先,测定OSCN-对GtfD的作用,加入5μg乳过氧化物酶(LP,sigma,美国),1.0mM硫氰酸钾和各种不同浓度的过氧化氢,GtfD活性测定如上所述。LP活性通过测定OSCN-的生成加以证实。其次,测定过氧化物酶系统不同组份(如LP、KSCN、H2O2)对GtfD活性的作用,孵育GtfD和各种不同浓度的这些物质达到此目的。结 果
检测混合物中LP具有活性,能有效地形成OSCN-(表1)。过氧化物酶系统在pH 6.5,pH 5.5时均明显增强了GtfD活性,然而,这种增强作用并不依赖于OSCN-浓度(图1)。
附表 混合物中低硫氰酸盐(μm)的生成量
PH 0 5 10 50 100 200 6.5 0 4 12 46 80 140 5.5 0 5 7 43 85 167检测混合物中含有5μg LP,1.0mM KSCN和不同浓度的H2O2(0~200μm),PH6.5,PH5.5。
图1 过氧化物酶产物OSCN- (见表1) 对 GtfD 活性作用(pH 6.5, pH5.5)。 GtfD的反应混合物中加入5μg LP, 1.0 mM KSCN 和不同浓度的H2O2 (0-200 μM),GtfD 活性测定如文中所述。数值代表:均值±标准差 (n=3)。
LP单独作用明显抑制GtfD活性,加入0.01-1.0mM SCN-阻断了这种抑制作用,并且,加入高浓度H2O2(200μM)则抑制作用消失,而低浓度H2O2(5μM)没有此作用(图2)。

