黄嘌呤氧化酶酶学性质及共价交联固定化

研究了节杆菌Arthrobacter M3黄嘌呤氧化酶酶学性质,并利用修饰的琼脂糖介质及大孔阴离子交换树脂固定化黄嘌呤氧化酶,提高酶热稳定性。研究发现,该酶为异质二聚体,相对分子量为135 000;最适反应温度为37℃,最适反应pH为7.5。固定化结果表明,以修饰的琼脂糖介质共价交联固定化的酶热稳定性均优于大孔阴离子交换树脂类,其中以谷氨酸为连接臂的琼脂糖介质(Sepharose-Glu)固定化效果最佳。在50℃下保温3 h,相比于游离酶酶活仅剩余8.0%,Sepharose-Glu介质固定化的酶仍保留48.3%的酶活,半衰期提高了1.6倍,酸碱耐受性亦优于游离酶。     

奶油黄嘌呤氧化酶的酶学性质研究

利用反向高效液相色谱（RP-HPLC）测定该酶产物尿酸的生成量,研究黄嘌呤氧化酶的酶学特性。结果表明,在50mmol／L Tris—HCI缓冲液和O．24mmol／L黄嘌呤的体系中,该酶检测反应的最适温度为37℃,最适pH8．4。XOD在pH7．O～9．0,40℃以下稳定,对黄嘌呤的Km值为0．043mmol／L。XOD酶激活剂包括水杨酸钠、半胱氨酸、组胺、硫酸铵、乙二胺四乙酸等。金属离子对其活性有抑制作用。低浓度表面活性剂Tween80、SDS和TritonX．100对该酶活力影响不明显。关键词：黄嘌呤氧化酶;酶学特性;稳定性     

磁性壳聚糖微球固定化黄嘌呤氧化酶及其酶学性质的研究

本文利用化学共沉淀法制备Fe_3O_4磁性颗粒,并以此为磁核通过乳化交联法制备磁性壳聚糖微球,以环氧氯丙烷对微球表面进行活化,用于黄嘌呤氧化酶的固定化研究。以微球表面的环氧基密度为活化指标,确定了活化过程的最适工艺条件:环氧氯丙烷体积分数为40%,Na BH4浓度为0.60 g/L,NaOH浓度为1.20 mol/L。对微球进行结构表征,结果表明:壳聚糖成功包裹了Fe_3O_4磁性粒子,且已活化微球的表面具有环氧基活性基团;Fe_3O_4磁性粒子、未活化和已活化磁性壳聚糖微球的中径分别为2.16、20.30和24.69μm。活化结束后,将黄嘌呤氧化酶固定在磁性微球上。以酶活为指标,确定最适固定化工艺为:时间1 h,温度30℃,pH8.0。对固定化黄嘌呤氧化酶的酶学性质研究,结果表明:酶的最适作用温度为48℃,最适作用pH为8.5,酶具有良好的热稳定性、pH稳定性及操作稳定性。     

多酚氧化酶的固定化及其酶学性质研究

游离多酚氧化酶在使用过程中容易流失,无法重复利用。文章主要研究了低成本、高效率的两种固定化方法:海藻酸钠包埋法和戊二醛交联法,确定了其最优固定化条件,分别为海藻酸钠包埋法:2.5%CaCl₂,2.5%海藻酸钠,固定化时间2h;戊二醛交联法:1.25%戊二醛,振荡固定pH 4.5,酶与载体质量比75(mg/g),固定化反应时间6.5h。同时对游离多酚氧化酶及固定化多酚氧化酶的酶学性质进行了研究。结果表明:游离酶、海藻酸钠包埋法固定多酚氧化酶(polyphenol oxidase immobilized by sodium alginate,A-PPO)和戊二醛交联法固定多酚氧化酶(polyphenol oxidase immobilized by glutaraldehyde crosslinking,C-PPO)的比活力分别为864,490,371U/mg,A-PPO和C-PPO的酶活回收率分别为18.6%和24.0%。同时,固定化酶在pH稳定性、热稳定性上优于游离酶,戊二醛交联法固定酶的效果优于海藻酸钠包埋法。     

氮离子束诱变提高黄嘌呤氧化酶产生菌产酶能力

通过氮离子束诱变节杆菌(Arthrobacter sp.g-1984)筛选到黄嘌呤氧化酶高产菌株X7,产酶活力为24.49 U/g,是出发株产酶活力(8.81 U/g)的2.78倍,经发酵条件优化后,产酶活力达到36.67 U/g,是出发菌株产酶活力的4.16倍,产酶高峰缩短了21 h.对细菌黄嘌呤氧化酶酶学性质进行了初步研究,其最适反应条件为37℃、pH 6.5、Fe2 对酶活力有较强的抑制作用,EDTA对酶活力有明显的激活作用.     

游离果胶酶和固定化果胶酶的酶学性质

研究游离果胶酶和固定化果胶酶的酶学性质,结果表明,游离酶的最适温度为55℃,最适pH为4.0,明胶固定化酶的最适温度为60℃,最适pH为3.5,固定化酶的稳定性比游离酶更好,底物与固定化酶的亲和力增强。     

海洋脂肪酶YS2071的固定化及酶学性质研究

为提高脂肪酶的利用效率,更好应用于工业化生产,研究了脂肪酶YS2071的固定化技术,筛选最优载体,通过单因素实验法对脂肪酶固定化的条件进行优化,并对其性质进行了研究。采用MI-BSI伯胺功能基吸附树脂为载体,京尼平为交联剂,吸附-交联的方法,分析了加酶量、吸附时间、吸附温度、初始pH、交联剂的浓度、交联时间等因素对脂肪酶固定化效果的影响,并通过PB实验和响应面实验,确定了最佳固定化条件:加酶量为8 mg,吸附时间8 h,吸附温度为20℃,初始pH 8.6,交联剂质量浓度为0.48 g/L,交联时间为1 h时,固定化效率最高,酶活回收率达到60%以上。     

转氨酶的固定化及酶学性质研究

利用环氧树脂载体进行固定化转氨酶的研究,通过单因素优化确定了较优的酶固定化条件:ES-103b树脂载体、转氨酶和辅酶磷酸吡哆醛最佳质量比为50:6:5,在pH为7.0的1mol/L磷酸钾缓冲液介质中吸附25 h.将得到的固定化颗粒重新置于pH为9.0的100 mmol/L磷酸钾缓冲液中,30℃保温30 h.取出后置于pH为8.5的3 mol/L甘氨酸-NaOH缓冲液中,25 ℃保温12h,制得固定化转氨酶,其比活力为52.7 U/g(湿载体),酶活回收率达到49.3％.酶学性质研究表明:固定化转氨酶催化反应最适pH、温度分别为7.0、50℃;固定化酶热稳定性及pH稳定性明显提高,50℃条件下的半衰期为20.2 d;在pH 8.0的三乙醇胺缓冲液中(4℃),10 d后酶活仍保持初始酶活的82.3％.     

海藻酸钠固定化碱性蛋白酶制备及酶学性质的研究

对采用海藻酸钠固定化碱性蛋白酶的方法和酶学性质进行了研究。在单因素实验基础上,采用响应面优化方法确定固定化的最优条件,得到的最佳条件为:海藻酸钠浓度3.1%,pH9.4,CaCl2浓度3.0%,游离酶添加量10000U/g,时间1.8h,固定化酶活力可达5518U/g。固定化酶的最适pH为10,最适温度为60℃,制得的固定化酶的热力学稳定性和操作稳定性较好。此外,固定化酶重复利用5个循环后酶活力仅降低40%。     

桑叶多酚氧化酶的固定化及酶学性质研究

研究了桑叶多酚氧化酶(PPO)的动力学特性,结果表明,其最适温度为40℃,最适pH为7.0,酶动力学参数Km=0.093mol/L。用浓度质量分数为4%海藻酸钠、体积分数为0.2%戊二醛、0.2mol/L的CaCl2固定多酚氧化酶,固定时间2h,交联时间4h,能使固定化多酚氧化酶的活力达到最大。固定化酶的最适pH为6.0,固定化酶的最佳反应温度为50℃,固定化酶对温度的敏感度降低,温度变化对固定化酶酶活力的影响不大。      

定向固定化葡萄糖氧化酶及其酶学性质的研究

戊二醛将伴刀豆球蛋白(ConA)和载体壳聚糖膜交联,然后利用ConA 与葡萄糖氧化酶糖链的特异性结合作用,实现酶的定向固定化。定向固定化的最适条件为戊二醛浓度0.1%、ConA 浓度0.02mg/ml、葡萄糖氧化酶浓度0.08mg/ml。定向固定化葡萄糖氧化酶的最适pH4.0、最适温度57℃,米氏常数Km 为15.84mmol/L,与游离酶及非定向固定化葡萄糖氧化酶比较,定向固定化葡萄糖氧化酶的最适pH 值向酸性范围发生了偏移并有更宽的pH 值适用范围,最适温度提高,与底物的亲和力较大。     

芋头多酚氧化酶的酶学性质研究

以邻苯二酚为底物,采用分光光度法研究了芋头多酚氧化酶(PPO)的酶学特性。结果表明:芋头PPO的最适温度pH为7.5,最适温度为40℃;90℃高温处理2 min,可使酶完全失活;PPO催化的酶促褐变反应符合米氏动力学方程,相应动力学参数Km=0.0221mol/L,Vmax=46.08 U/min;4种抑制剂对PPO活性均有不同程度的抑制作用,抑制效果由强到弱顺序为:抗坏血酸>亚硫酸氢钠>L-半胱氨酸>柠檬酸;金属离子Sn2+对PPO活性具有较强的抑制作用,A13+、Cu2+、Mg2+、Ca2+和Co2+对PPO活性有一定的抑制作用,Zn2+对PPO活性具有激活作用,Fe3+、Fe2+和Mn2+对PPO活性几乎没有影响。     

转谷氨酰胺酶在尼龙网上的固定化及其酶学性质的研究

以硫酸二甲酯活化后的尼龙网为载体,戊二醛为交联剂固定转谷氨酰胺酶,并对固定化条件及固定化酶的酶学性质进行研究。结果表明固定化的最适条件为：1cm2 处理后的尼龙网与20ml 7% 的戊二醛交联5h 后,在4℃条件下固定10ml 1.5mg/ml 的转谷氨酰胺酶溶液6h,此条件下酶活回收率达到46%。固定化转谷氨酰胺酶相对于游离酶具有更好的热稳定性,并具有良好的储存性及操作稳定性。     

库尔勒梨多酚氧化酶的酶学特性

以邻苯二酚为底物,采用分光光度法对库尔勒梨多酚氧化酶(PPO)的酶学特性进行研究。结果表明：库尔勒梨PPO 的最适pH 值为5.7,最适温度为42℃;短时间高温能显著抑制PPO 酶活力;PPO 催化的酶促褐变反应符合米氏动力学方程,该酶促反应的最大速率为169.49U/min,Km 值为0.152mol/L;与柠檬酸、NaCl 和EDTA-2Na相比,抗坏血酸对库尔勒梨PPO 的抑制效果较好。     

青蒿多酚氧化酶的酶学特性研究

以新鲜青蒿为材料,考察不同温度、pH值、底物浓度、激活剂、抑制剂对青蒿多酚氧化酶（polyphenoloxidase,PPO）活性的影响。结果表明：温度和pH值对酶活性的影响均存在一个最适值,分别为40 ℃和6.8;在一定底物浓度范围内,酶促反应速率随底物浓度的增加而增大,其米氏常数（Km）为0.015 4 mol/L,最大反应速率（Vmax）为125 U/min;MgC12、SDS对青蒿PPO活性有一定激活作用,当MgC12浓度为0.9 mmol/L、SDS浓度为8 mmol/L时,青蒿PPO活性分别高出对照组30.3%和45.3%;当VC质量浓度为0.03 g/L、柠檬酸质量浓度为1.2 g/L、PVP质量浓度为20 g/L时抑制率分别为70.4%、83.7%、77.6%;NaHSO3在0.01～0.08 mmol/L的浓度范围内对青蒿PPO抑制作用缓慢上升。     

肌氨酸氧化酶的酶学性质及失活机理

将来源于Bacillus sp.的肌氨酸氧化酶(SOX)基因在E.coli成功表达,并探索了肌氨酸氧化酶(sarcosine oxidase)酶学性质和失活机理。Bacillus sp.的肌氨酸氧化酶基因克隆入载体p ET28a,并转化至E.coli BL21(DE3)表达。经IPTG诱导8 h,对菌体破壁液进行SDS-PAGE电泳分析,发现在43 kDa处有明显蛋白质条带。采用亲和介质分离纯化获得较高纯度SOX。SOX酶学性质分析结果表明,其相对分子质量为43.8 kDa,最适反应温度40℃,最适反应pH值为8.0;20 mmol/L的Mn~(2+)对SOX具有明显激活作用;其动力学参数分析表明,肌氨酸作为底物时的K_m值为141.6 mmol/L,V_(max)为0.115 mmol/(L·min)。结合SDS-PAGE凝胶电泳、荧光光谱和圆二色性光谱分析,探明了液态SOX的失活机理。在37℃恒温条件下,随储存时间延长,SOX酶分子内部疏水基团逐渐暴露且二级结构被破坏,导致酶分子变性以及最终酶活力下降。为进一步提高SOX的酶活稳定性提供了理论依据。     

桑色素对黄嘌呤氧化酶活性的抑制作用

在磷酸盐缓冲体系（pH 7.5）中,利用紫外光谱法、荧光光谱法和圆二色谱法,结合分子模拟技术研究了桑色素对黄嘌呤氧化酶（xanthine oxidase,XO）活性的抑制机理。结果表明：桑色素是一种有效的可逆性混合型抑制剂,其半数抑制浓度（IC50）和抑制常数（Ki）分别为1.35×10–5 mol/L和1.21×10–5 mol/L;桑色素通过疏水作用力与XO形成基态复合物导致XO内源荧光的猝灭,并诱导XO的二级结构发生改变;分子模拟结果进一步证实桑色素主要通过疏水作用力结合到XO的活性中心,与Phe914、Phe649、Phe1009、Leu648、Leu1014和Leu873等主要氨基酸发生作用。推测桑色素进入XO的疏水腔,阻碍了底物黄嘌呤进入XO活性中心并影响了XO活性中心的形成,从而抑制了XO对黄嘌呤的催化活性。     

阿魏酸对黄嘌呤氧化酶的抑制机理

为系统地探讨阿魏酸抑制黄嘌呤氧化酶(xanthine oxidase,XO)活性的分子机制,采用酶学和光谱学方法测定了阿魏酸对XO抑制可逆性、抑制动力学、结合性质及结构的影响,采用分子模拟技术预测了阿魏酸与XO的结合构象。结果表明:在混合竞争的方式下,阿魏酸能可逆地抑制XO活性,抑制常数为4.5μmol/L,与咖啡酸、对香豆酸、绿原酸和没食子酸相比,阿魏酸对XO的抑制能力最强,其半抑制浓度为116.2μmol/L。荧光滴定实验结果表明:阿魏酸通过动态静态混合猝灭方式使XO荧光减少,其中静态猝灭占主导,且与XO存在一个结合位点,结合常数为3.38×10⁴L/mol(298K);ΔG<0、ΔH<0和ΔS>0,表明该结合过程主要是以氢键和疏水作用力驱动且自发进行。分子对接结果揭示了阿魏酸进入了XO中黄素腺嘌呤二核苷酸活性区域,影响XO正常催化过程。同步荧光光谱和圆二色光谱实验表明:阿魏酸能改变XO的二级和三级结构,使XO中酪氨酸和色氨酸残基周围极性增加及疏水性降低,并且α-螺旋含量升高,β-折叠含量降低,使XO二级结构趋于紧密,这是影响XO活性的另一原因。研究以期为阿魏酸作为XO抑制剂改善高尿酸血症提供一定的理论依据。