木素过氧化物酶催化去除雌激素反应定量结构-活性相关关系分析

摘要

自然和人工合成的雌激素作为能够影响人和动物内分泌系统，导致雄性动物雌性化、生殖能力降低的一类有害物质，越来越受到人们的关注。这类污染物的特性，如生物富集性、持久性及极低浓度便能引发生理学上的响应（ng/L）, 使得其在水、废水中很难借助传统工业技术将其去除。本课题组前期研究表明，木素过氧化物酶（LiP）催化反应能够高效的将水中痕量雌激素催化去除，且藜芦醇（VA）的存在能够增强LiP 催化去除水中雌激素的效果。本文我们实验测定了有无VA 条件下LiP 催化去除6种雌激素的初始反应速率常数，数据表明酶催化雌激素反应的反应速率常数(kCAT)和米氏常数(KM)值之间差异变化较大，为了从分子水平上探索引起上述变化的原因，我们采用了分子模拟技术模拟了LiP 与底物结合的模版。通过研究发现，在LiP 化去除水中雌激素的反应过程种，污染物酚环上质子与LiP 氨基酸HIS42 上δN之间的距离在调节底物的反应性上起了非常重要的作用。该结果既揭示了LiP 催化去除雌激素反应的可能机理，也解释了酶与底物结合影响LiP 反应性的可能原因。