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细胞色素c氧化酶是哺乳动物线粒体或细菌呼吸链上的末端酶,催化电子从细胞色素c到O<,2>的转移并使后者还原为水.该酶是一个复合的膜蛋白,包括多个亚基及不同的金属活性中心.其中,亚基Ⅱ中的Cu<,A>中心被认为是电子从细胞色素c进入该酶的入口,在生理过程中起着重要作用.细胞色素c氧化酶的缺损或不足可导致许多疾病,在一些退行性疾病(如:老年痴呆症)或癌症研究中已发现了与其相关的基因突变.该工作以该酶的亚基Ⅱ可溶区为研究对象,成功表达并获得了Paracoccus versutus的细胞色素c氧化酶亚基Ⅱ可溶区重组蛋白(128-280位的氨基酸序列);通过基因工程方法构建突变体蛋白,研究了Trp121和Vall62氨基酸残基在该酶中的重要地位,报道了突变和其它物理化学因素引起的蛋白结构改变、转换,以及与此相关的性质和功能变化.Trp121和Vall62的氨基酸突变可使细胞色素c氧化酶亚基Ⅱ可溶区的Cu<,A>中心及二级结构发生转变,其它因素包括升湿,pH的改变以及变性剂等也可以导致蛋白质同样的结果,表明该酶的亚基Ⅱ可溶区极易发生构象转换.对Trp121和Vall62的残基置换也不同程度的影响了蛋白的电子传递功能,含有Cu<,A>中心的突变体W121Y和V162M保留了电子传递功能,而导致Cu<,A>中心破坏的突变体W121L、ΔW121和V162W不再与细胞色素c进行电子交换.由此可见,突变所造成的Cu<,A>中心结构的破坏是抑制蛋白电子传递功能的直接原因;而在Cu<,A>中心可心保持的突变蛋白中,由于氨基酸取代所造成的局部环境扰动以及蛋白稳定性的减小等因素也会影响该可溶性结构域与细胞色素c之间的电子转移,氨基酸残基Trp121和Val162对蛋白的结构、性质和正常功能的发挥都具有非常重要的作用.