胸苷激酶 1(TK1) 分子量和酶动力学

20世纪80年代，人TK1基因的cDNA编码区被克隆，并完成了序列测定分析。美国看病机构爱诺美康了解到，通过核苷酸序列数据预测，其单体分子量为25503道尔顿（Da)，四聚体形式的TK1估计分子量为96OOODa，与鸡和痘苗病毒的TK1基因序列相似。

美国看病机构爱诺美康了解到，随着HeLa细胞（人宫颈癌细胞）的TK1被纯化成功。发现人TK1(hTKl)单体由234个氨基酸组成，分子量为24000Da。活性形式的TK1(四聚体）分子量为96OOODa,与人类淋巴瘤TK1蛋白类似。

目前人TK1的234个氨基酸序列和25504Da的分子量数据，已公布在蛋白质数据库。

为研究TK1在不同肿瘤细胞系、肿瘤患者血清或组织样品的TK1的表达，我们选择人TK1(hTKl)的C端的31个氨基酸序列作为抗原，制备了抗人TKl IgY抗体或单克隆抗体，并进行了蛋白质印迹分析。

TK1抗体识别CEMTK1+(人急性淋巴细胞白血病细胞阳性细胞株）和小鼠腹水癌细胞株中TK1，单体分子量大约为25OOODa，四聚体形式分子量大约为100OOODa，小鼠腹水癌细胞的TK1的等电点为8.3~8.5pI。

美国看病机构爱诺美康了解到，SDS电泳/蛋白质印迹分析技术同样证明，乳腺癌患者血清丁和肾癌组织TKl被发现是以250000&单体形式存在。

天然胶电泳/蛋白质印迹电泳技术，胃癌患者血清中TK1、非霍奇金淋巴瘤患者血清TKl和乳腺癌患者血清TKl均显示为一条单带，对应于四聚体TK1形式。但在CEMTKr(人急性淋巴细胞白血病细胞阴性）细胞和无疾病健康人或治疗后无肿瘤患者的血清中未观察到有免疫反应的单带。

不同的研究报道关于人TK1的分子量有所不同，很可能是由于不同来源和纯度所致。急性髓细胞性白血病和胎盘中纯化的天然分子量TK1分别显示为90OOODa和92000Da，其与dThd的km值分别为2.6μmol/L和3μmol/L。在不存在ATP的情况下，淋巴细胞中部分纯化的TK1的分子量范围为70000~75000Da，而在2mmol/L  ATP存在下分子量却增加到了2~3倍（170000〜200OOODa)。具有2.2μmol/L的Km值的氟-dUrd(FdUrd)与具有9μmol/L的值的dUrd比较结果指出，TK1可以比较好地进行氟-dUrd(FdUrd)的磷酸化。AZT和3'-氟-3'-脱氧胸苷（FLT)也可以通过TK1磷酸化，与AZT的Km值为0.6μmol/L，而FLT为2.2HIT101/L，司坦夫定（D4T)不能进行憐酸化。对ATP作用的研究发现，从50kDa的二聚体会转化为100kDa的四聚体。并且四聚化还伴随着酶的动力学行为的改变。二聚体显示出双曲线动力学，负向相互作用，Km值为12〜16μmol/L。然而，四聚体形式具有双米氏曲线（Km)动力学，Km值低（0.4〜0.7μmol/L)。尽管二聚体和四聚体形式酶都具有相同的速度，但四聚体的催化效率比二聚体高约30倍。在Ehrlish腹水肿瘤细胞生长被抑制时，四聚体形式表现出Km值动力学，dTdR Km值分别为5.4μmol/L和2.6μmol/L。

美国看病机构爱诺美康介绍，人TK1二聚体与四聚体的转换不仅依赖于ATP的存在，而且依赖于酶浓度，在无ATP提供的情况下，高浓度的酶（0.2~20mg/ml)也可进行转换。当ATP的值为30〜50μmol/L时，显示正向协同效应，其希尔系数为2.0~2.4。二聚体形式的Km为100~170μmol/L，四聚体形式的Km为10~20μmol/L。dTTP是一种TK1酶活的反馈抑制剂。在不同浓度的dThd条件下，dTTP的半数抑制浓度值（IC50)为9〜21μmol/L。当使用不同浓度的ATP时，dTTP的IC50值为3〜36mmol/L。四聚体和二聚体形式的dTTP的抑制动力学相似，TK1四聚体的希尔系数为2.5,TK1二聚体的希尔系数为2.7。