分子模擬指導(dǎo)脂肪酶的化學(xué)修飾及其性能強(qiáng)化.pdf

1、脂肪酶是一種應(yīng)用廣泛的重要生物催化劑，它對(duì)手性底物具有良好的立體選擇性，而且能適應(yīng)包括疏水有機(jī)溶劑在內(nèi)的多種反應(yīng)介質(zhì)。提高脂肪酶的立體選擇性一直是脂肪酶研究的熱點(diǎn)。本文嘗試借助分子動(dòng)力學(xué)模擬(MD)，結(jié)合基質(zhì)輔助激光解吸電離飛行時(shí)間質(zhì)譜(MALDI-TOF-MS)及獨(dú)立于分子生物學(xué)之外的化學(xué)修飾方法等現(xiàn)代技術(shù)手段，對(duì)脂肪酶拆分手性仲醇和手性酸的的性能強(qiáng)化進(jìn)行研究。主要內(nèi)容如下:
　　以洋蔥假單胞菌脂肪酶(Pseudomonas c

2、epacia lipase，PcL)在正己烷中催化手性仲醇的轉(zhuǎn)酯化反應(yīng)為模型，用N-乙酰咪唑(N-acetylimidazole，NAI)修飾PcL的酪氨酸殘基(Tyr)，借助分子動(dòng)力學(xué)模擬，計(jì)算發(fā)現(xiàn)對(duì)Tyr29酚羥基進(jìn)行乙?；揎椀腜cL催化一系列手性仲醇的酶-底物過(guò)渡態(tài)的結(jié)合自由能絕對(duì)值明顯大于原始PcL，表明這一修飾能夠顯著提高選擇性。MALDI-TOF-MS證實(shí)位于PcL活性口袋內(nèi)的Tyr29殘基被乙酰化。通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，發(fā)現(xiàn)經(jīng)N

3、AI修飾酪氨酸殘基后，PcL催化拆分手性仲醇的對(duì)映體選擇性最高從E=21.6提高到83.7，同時(shí)催化活力也有所提高。
　　以褶皺假絲酵母脂肪酶(Candida rugosa lipase，CrL)在pH=7.0的磷酸緩沖液中催化2-苯氧基丙酸正丁酯(BPP)的水解反應(yīng)為模型，在模擬計(jì)算指導(dǎo)下對(duì)CrL表面的賴氨酸(Lys)殘基進(jìn)行大范圍地疏水性修飾。使用的疏水性修飾劑分別為月桂酰基化、叔丁氧羰基化、芐氧羰基化、對(duì)硝基芐氧羰基化及對(duì)甲