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本文在查阅并分析大量文献的基础上,确立了以辣根过氧化物酶为研究对象、以提高其催化性能为研究目标,选用小分子修饰法和辅因子修饰法对辣根过氧化物酶进行了分子改造的研究,并从动力学、热力学和蛋白质溶液构象等多个方面研究和分析了其催化性能得以改善的机制,取得了较为满意的结果。
本文选取了邻苯二酸酐(PA)和盐酸氨基葡萄糖(GA)对辣根过氧化物酶进行修饰,合成了氯化血红素的双酯苯酚的衍生物,采用了电喷雾质谱,紫外-可见吸收光谱手段进行了表征,确证了它们的结构。
本文将我们人工合成的氯化血红素的双酯衍生物,与脱辅基的辣根过氧化物酶(apo-HRP)重组以制备化学重组酶,研究活性中心的疏水性和给电子能力与催化活性的关系。研究发现活性中心的疏水性提高后,其热稳定性和耐有机溶剂的能力得到了提高,而催化活性随着苯环取代基的吸电子能力的增大而增大,而且只有带有吸电子基团的对硝基苯酚双酯卟啉重组酶对底物的亲合性和催化效率比天然酶高,而对甲基苯酚双酯卟啉和苯酚卟啉双酯重组酶对底物的亲合性和催化效率比天然酶低,这与卟啉环上电子云的变化有关。表征蛋白质溶液构象的光谱结果表明,重组辣根过氧化物酶的稳定性得以提高是由于提高了α-螺旋的含量和降低了芳香族氨基酸周围的三级结构成份。