作者:苏燕 邵国 雎天林 秦文斌
【摘要】 目的:观察鱼类血红蛋白与人血红蛋白及其相互之间的相互作用。方法:利用淀粉-琼脂糖混合凝胶交叉电泳的方法。结果:人血红蛋白穿过或兜过四种鱼类血红蛋白时并没有出现通常相互作用(简称互作)所观察到的“峰”或“谷”的改变。结论:鱼类血红蛋白与人血红蛋白之间没有互作,这一结果对了解血红蛋白的四级结构及分子进化都具有一定的意义。
【关键词】 鱼类;血红蛋白;相互作用;进化
Abstract Objective:To observe the interaction of fish Hb on human Hb. Methods: Agarose-starch mixed gel electrophoresis was used. Results:There was no "peak-like" or "valley-like" changes appearing while four different kinds of fish Hbs crossing human Hb. Conclusion: No interaction between fish and human Hbs. This will significantly contribute to understanding quarternary structure and molecular evolution of hemoglobin.
Key words Fish; Hemoglobin; Interaction; Evolution
以前,我们利用交叉电泳证明,在红细胞外,人血红蛋白A2与血红蛋白A可以发生相互作用〔1〕。后来推测,这种相互作用可能是各种血红蛋白之间的普遍规律。目前通过实验已经证实哺乳类中的家兔、大小鼠以及几种鸟类的血红蛋白均可同人血红蛋白发生相互作用〔2-5〕。为了进一步检验这种设想是否正确,我们选择市场上常见的四种鱼类:鲤鱼、鲫鱼、金鱼和泥蚯,用它们的红细胞制备溶血液,然后与人的红细胞溶血液进行交叉电泳实验,观察它们之间是否发生相互作用。
1 材料与方法
1.1 材料硼酸缓冲液(pH9.0),1×TEB缓冲液(pH8.6),氨基黑10B染色液,5%冰醋酸溶液。正常成人血样来自附属医院血库,各种鱼类血样来自水产品市场。
1.2 方法
1.2.1 新鲜鱼抗凝血的采集 采用心脏穿刺取血[1],肝素抗凝。
1.2.2 溶血液制备 取人或鱼的抗凝血,离心除去血浆,然后用0.9%生理盐水(泥蚯用0.7%生理盐水)洗涤红细胞3~4次,最后向红细胞层加入1~1.5倍体积蒸馏水及0.5倍体积四氯化碳,激烈振荡后离心,取上层红色溶血液备用。
1.2.3 电泳分析 利用我室传统的淀粉-琼脂糖混合凝胶电泳。加样方法根据需要分为两种:单排加样,即在板的一端距边缘1.5~2cm处或中央并排加样,使加样线处于同一水平。双排加样,适用于快泳血红蛋白与相对慢泳血红蛋白之间的相互作用,具体又分为:穿过实验:前排(阳极侧)为一条长加样线,加慢泳血红蛋白,后排(阴极侧)为一短加样线,加快泳血红蛋白,相互拉开一定距离并在两边配上不交叉对照样品;兜过实验:前排(阳极侧)为一条短加样线,加慢泳血红蛋白,后排(阴极侧)为一长加样线,加快泳血红蛋白,相互拉开一定距离,并在两边配上不交叉对照样品。
1.2.4 染色方法及电泳结果的保存 将电泳完毕的胶板置于氨基黑10B染色液中染色1h后转入5%的冰醋酸中反复漂洗,直至胶板底色清亮透明,然后取出,观察结果、拍照、阴干保存。
2 结果
2.1 人血红蛋白与四种鱼类,即鲫鱼(Crucian carp)、鲤鱼(Common carp)、泥蚯(Loach)及金鱼(Goodfish)血红蛋白电泳位置的相对比较。使用淀粉-琼脂糖混合凝胶电泳,采用单排加样法,加样线位于板中央,样品均为溶血液,电压为6~8V/cm,电泳约3~4h,电泳结果见图1。
图1 人血红蛋白与四种鱼类血红蛋白电泳位置的相对比较 (略)
由此图可以看到鱼类血红蛋白与人血红蛋白相比具有如下特点:(1)四种鱼的血红蛋白组分及电泳行为各不相同,鲤鱼具有三种主要的血红蛋白组分,由阳极侧向阴极侧分别命名为HbCⅠ、HbCⅡ及HbCⅢ。泥蚯有两种主要的血红蛋白组分,它们对称地分别于加样线的阴阳极两侧,分别命名为HbP(Positive)和HbN(Nagative)。金鱼和鲫鱼均只有一个主要的血红蛋白组分。(2)四种鱼的血红蛋白与人血红蛋白A相比均为相对慢泳血红蛋白,电泳速度比较为:人HbA>泥蚯HbP >金鱼Hb>鲫鱼Hb=鲤鱼HbCⅠ>鲤鱼HbCⅡ>鲤鱼HbCⅢ>泥蚯HbN。根据上述特点我们便可以选用适当的交叉电泳方法来分析各种血红蛋白间的相互作用。
2.2 鱼类血红蛋白与人血红蛋白之间的相互作用
2.2.1 鲤鱼血红蛋白与人血红蛋白之间的相互作用 分别采用双排穿过和兜过实验,让快泳人血红蛋白穿过或兜过相对慢泳鲤鱼血红蛋白。电压为6~8V/cm通电约5h左右,结果见图2。
图2 鲤鱼血红蛋白与人血红蛋白之间的相互作用(略)
由上述两图可见,人血红蛋白A在穿过和兜过鲤鱼血红蛋白后,区带位置及形状均未发生变化,说明两者之间可能没有发生相互作用。
2.2.2 泥蚯血红蛋白与人血红蛋白之间的相互作用 分别采用双排穿过和兜过实验,加样线位于板中央,让快泳人血红蛋白穿过或兜过相对慢泳泥鳅血红蛋白。电压为6~8V/cm通电约5h左右,结果见图3。