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磷酸化和乙酰化对丙酮酸激酶活性及结构的影响

文献类型： 中文期刊

作者： 黄小兰;陈丽;任驰;摆玉蔷;吴赛赛;侯成立;李欣;张德权

作者机构：

关键词： 丙酮酸激酶;磷酸化;乙酰化;活性;结构

期刊名称：食品工业科技

ISSN： 1002-0306

年卷期： 2024 年

页码：

收录情况： EI（2024版） ; ; 北大核心（2023版） ; ; 科技核心（2024版） ; ; 农林核心（2020版）

摘要： 丙酮酸激酶是影响宰后肌肉糖酵解速率进而调控肉品质的重要糖酵解酶之一。本研究通过分析磷酸化及磷酸化乙酰化互作对丙酮酸激酶活性的影响，阐明丙酮酸激酶磷酸化和乙酰化调控其酶活性机制，为研发生鲜肉品质调控技术提供理论依据。分别通过添加蛋白激酶A（PKA）、碱性磷酸酶（AP）上调和下调丙酮酸激酶磷酸化水平以构建不同磷酸化水平离体模型，即：PKA处理组、AP处理组、对照组（C）。在4℃分别孵育0、2、12、24 h后向各处理组添加等量乙酰转移酶调节丙酮酸激酶乙酰化水平以构建磷酸化和乙酰化互作离体模型，相同条件下再孵育0、2、12、24 h，分析丙酮酸激酶磷酸化水平、乙酰化水平、丙酮酸激酶活性、丙酮酸含量、丙酮酸激酶磷酸化位点、二级结构变化。结果显示：在磷酸化离体模型中，PKA组丙酮酸激酶磷酸化水平和酶活性在孵育0～12 h显著高于AP和C组（P < 0.05），表明磷酸化促进丙酮酸激酶活性。磷酸化和乙酰化互作离体模型中，PKA和C组丙酮酸激酶磷酸化水平在孵育24 h显著降低（P < 0.05），表明乙酰化抑制了丙酮酸激酶磷酸化水平；PKA组丙酮酸激酶乙酰化水平变化不显著，AP组丙酮酸激酶乙酰化水平逐渐升高，表明丙酮酸激酶磷酸化抑制其乙酰化水平；AP组丙酮酸激酶在孵育12 h后其乙酰化水平显著高于PKA组，其酶活性显著低于PKA组（P < 0.05），表明乙酰化可抑制丙酮酸激酶活性。丙酮酸激酶磷酸化后二级结构从无序向有序转变，丙酮酸激酶Ser249位点磷酸化使其结构总能量降低、键能增加，丙酮酸激酶结构稳定性增强。上述研究结果表明，丙酮酸激酶磷酸化促进其酶活性，有利于提高丙酮酸激酶结构稳定性，丙酮酸激酶磷酸化和乙酰化修饰可能存在拮抗的交互作用。

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