氯過氧化物酶的化學(xué)修飾及其結(jié)構(gòu)與功能關(guān)系的研究.pdf

1、氯過氧化物酶(CPO)是一種在含有血紅素的蛋白中最萬能的酶，具有廣譜的氧化活性，包括過氧化物酶，過氧化氫酶和細(xì)胞色素P450的活性。近年來研究發(fā)現(xiàn)，氯過氧化物酶在有機(jī)合成、聚合物合成和含酚廢水的治理上有極其廣泛的應(yīng)用，但因酶對熱、酸、堿、氧化劑、有機(jī)溶劑和重金屬離子的穩(wěn)定性差，同時(shí)酶在有機(jī)相中反應(yīng)的效率比在水相中低幾個(gè)數(shù)量級等缺陷，限制了其商業(yè)化的應(yīng)用。為了改善氯過氧化物酶的催化性能，在查閱并分析大量文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上，確立了以氯過氧化物酶為

2、研究對象，以提高其催化性能為研究目標(biāo)，選用小分子化合物修飾法對氯過氧化物酶進(jìn)行了分子改造的研究，并從動力學(xué)、熱力學(xué)、蛋白質(zhì)溶液構(gòu)象和去折疊等多個(gè)方面研究和分析了其催化性能得以改善的機(jī)制，取得了較為滿意的結(jié)果。論文的主要內(nèi)容如下： 1.選取了三種化學(xué)小分子修飾劑檸康酐(CA)、馬來酸酐(MA)和鄰苯二甲酸酐(PA)對氯過氧化物酶進(jìn)行修飾后，修飾酶CA-CPO，MA-CPO和PA-CPO與天然酶CPO相比，單加氧酶比活分別提高了2

3、2％，20％和12％，過氧化物酶比活分別提高了15％，10％和14％。修飾酶的熱穩(wěn)定性也有提高。動力學(xué)數(shù)據(jù)表明，修飾酶對底物的親和性和催化效率都比天然酶高。表征蛋白質(zhì)溶液構(gòu)象的光譜結(jié)果表明，檸康酐(CA)、馬來酸酐(MA)和鄰苯二甲酸酐(PA)修飾氯過氧化物酶的催化性能得以改善的機(jī)制主要是由于這種修飾改變了酶分子的溶液結(jié)構(gòu)，即修飾改變了卟啉和色氨酸周圍的環(huán)境，提高了a-螺旋的含量和降低了芳香族氨基酸周圍的三級結(jié)構(gòu)成份。 2.用

4、檸康酐(CA)、馬來酸酐(MA)和鄰苯二甲酸酐(PA)修飾的氯過氧化物酶在有機(jī)溶劑中的催化效率，親和性和穩(wěn)定性與天然酶相比得到了提高，且在低濃度有機(jī)溶劑中失活程度較小。差示光譜研究顯示修飾酶與底物的結(jié)合較天然酶更為緊密，表明修飾酶與底物之間有著更強(qiáng)的相互作用。 3.利用光譜方法(紫外-可見吸收光譜、熒光發(fā)射光譜和圓二色譜)分析了天然酶和修飾酶的構(gòu)象的變化。隨著溫度升高，天然酶和修飾酶的構(gòu)象發(fā)生變化，天然酶的的Soret帶發(fā)生藍(lán)