腺苷酸環化酶主要分布于細胞質膜、核膜和內質網膜上。它也是一種磷酸酶,能催化ATP形成3',5'-環磷酸腺苷(cAMP)并釋放出焦磷酸。
Howell等人(1972)首先用亞胺二磷酸腺苷(AMP-PNP)作底物,成功地對動物細胞中的腺苷酸環化酶進行了定位。現已確認,在未固定和固定的組織中,ATP-PNP是腺苷酸環化酶的專一性底物,在腺苷酸環化酶的作用下,能生成cAMP和PNP,后者與捕捉鉛離子反應,生成一種不溶性的電子密度很高的產物。但鉛能在一定程度上抑制酶活性,為克服這一缺點, Fujiomto等(1981)設計了使用二鉀亞砜(DMSO)的硝酸鉛法。下面介紹的是Fujimoto等人使用的DMSO的硝酸鉛法。
固定:配制固定液的緩沖液使用0.1M pH為7.4的二甲胂酸鈉緩沖液,內含8%蔗糖、5%的DMSO。
固定液配方: 2%多聚甲醛和0.25%戊二醛混合液。對于肝臟來說,1%以上的戊二醛固定時,可導致明顯的酶失活。但若加5%的DMSO,酶活性能較好保存。總體來說,多聚甲醛與戊二醛的濃度應因組織而異。一般在0~4℃固定2小時或室溫固定1小時。
洗滌:用配制固定液相同的緩沖液漂洗1小時~過夜,期間更換緩沖液數次;而后進行厚切片;
孵育:配方及條件見\ref{table:Enzyme-7},
作為腺苷酸環化酶特異底物的AMP-PNP在室溫中或長期冷凍保存時,ATP、AMP-PN 和AMP-PNP-P等化合物容易增多,應引起注意。左旋咪唑的加入是由于底物AMP-PNP 容易受到組織的堿性磷酸酶分解,加入左旋咪唑能抑制該酶的活性,在堿性磷酸酶活性高的組織內,左旋咪唑的濃度等因素需特別注意考慮。氟化鈉為腺苷酸環化酶的激活劑,應根據組織不同進行前處理后,將氟化鈉加入到孵育液中。
后固定:后固定前,必須用不含DMSO的二甲胂酸鈉緩沖液進行充分洗滌。
殘存的DMSO可以與鋨酸反應,產生擴散性的微細顆粒。后固定用二甲胂酸鈉緩沖液配制的1%~2%的鋨酸。鋨酸后固定時對酶反應產物有一定的影響,有人認為固定時間不應超過10min,超過后可引起酶反應產物顆粒變粗變大、擴散,有時由于全部溶出而導致完全沒有反應產物的陰性結果。因此認為用鋨酸固定時間最好控制在5分鐘內。也有用2~4%的戊二醛代替鋨酸進行后固定。
對照實驗中可除去底物AMP-PNP,也可在對照實驗的孵育液中加入5mM的四氧嘧啶。
DMSO的硝酸鉛法孵育液配方及條件table:Enzyme-7
孵育液配方:& Tris-順丁烯二酸緩沖液(pH 7.4) 80mM
蔗糖 8%
氟化 20mM
茶堿 2.0mM
AMP-PNP 0.5mM
硫酸鎂 4.0mM
左旋咪唑 2.5mM
DMSO 5%(V/V)
硝酸鉛 2.0mM
孵育條件: 孵育液pH 7.4
孵育溫度 37℃