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为了研究污染物与Enterobacter sp. LY402联苯双加氧酶的结合能力对其降解能力的影响,本研究首先利用基因工程手段原核表达了对底物具有结合作用的联苯双加氧酶,并对其末端氧化酶进行了分离纯化;然后通过微量热仪检测了六种芳香环污染物与末端氧化酶的结合后产能的大小;比较了末端氧化酶与底物的结合能力和LY402对它们的降解速率的关系;通过计算机模拟进行分子对接,探究了底物本身的特点对联苯双加氧酶催化能力的影响。获得了如下研究成果:1.成功地用两种方法表达了末端氧化酶。用一个表达框架表达末端氧化酶的两种亚基BphAl和BphA2时,两种亚基同时表达,但BphA2亚基数明显比BphA1多。用两个表达框架表达时两种亚基数量合理,但表达出来的末端氧化酶多以沉淀的形式存在,故选择一个表达框架表达蛋白的方法进行后续的研究工作。2. BphA3被成功地表达出来,且部分是可溶性蛋白;BphA4中含有较多的稀有密码子,导致其几乎没有表达。3.末端氧化酶先后经过Q柱阴离子交换和苯基疏水层析两步层析技术后,回收率大约50%,最终纯化后的末端氧化酶的纯度大于90%。4.末端氧化酶与底物的结合能由高到低依次是萘、联苯、3-氯联苯、4-氯联苯、五氯酚、2-氯联苯;而降解速率是五氯酚、联苯、3-氯联苯、4-氯联苯、2-氯联苯、萘。除了结合能,还有很多其它因素可能影响联苯双加氧酶的功能。5.六种底物与末端氧化酶结合后,底物的空间构象各有不同。联苯两个苯环同时朝向活性中心;单氯联苯在面对口袋时,没有取代基的那一侧朝向活性中心,有取代基的朝外;五氯酚和萘的分子只存在一个平面,都朝向活性中心。不同底物分子的结合方式与其结合能力和降解速率相关。6.不同底物分子与酶结合方式对底物的分子特征对降解能力产生不同的影响,偶极矩与降解速率呈正相关,曲张能与降解速率负相关。对于某些特殊的分子存在与其它几种底物明显不同的分子特征,如萘的LUMO最高,激发间隙最大,并且萘的分子势能最小;五氯酚与末端氧化酶间存在特殊的氢键作用并且五氯酚的分子质心到酶的铁核间的距离最近,这些特殊的分子特征可能是萘很难被催化而五氯酚极易被酶催化的原因。