木瓜蛋白酶加工过程中的性质及结构研究

摘要

木瓜蛋白酶在食品加工中有着重要的应用。本文使用不同温度、压强对木瓜蛋白酶溶液样品与粉末样品分别进行处理（湿热、干热、湿压、干压）。采用福林酚法、傅里叶红外光谱、SDS-PAGE电泳、荧光光谱、ANS荧光光探针、分子动力学模拟等方法，系统研究不同加工条件对木瓜蛋白酶活性和结构的影响，并采用分子对接(ZDOCK)方法研究木瓜蛋白酶水解大豆分离蛋白的机制。 结果表明，在湿热条件下，木瓜蛋白酶经50℃处理后有最大活力，90℃失活;并且α-螺旋的含量和荧光强度都与酶活力有关;无论何种加工条件对分子量的影响不大。干热对二级结构影响并不明显，但会使荧光强度与疏水性降低。超高压并不能明显改变酶活和二级结构，但会使荧光强度与疏水性降低。 分子动力学模拟结果表明，50℃的模拟条件对木瓜蛋白酶结构影响比较小，二级结构的变化与实验结果相符;90℃的模拟条件对结构影响比较大，体现在关键氨基酸之间距离增大，结构变得松散。500MPa、600MPa的模拟条件对结构影响比较小，但会使回旋半径降低。分子对接结果表明木瓜蛋白酶可能作用于大豆分离蛋白A链的Leu174、Lys175导致其水解。

目录

声明

摘要

1前言

1．1木瓜蛋白酶概述

1．2木瓜蛋白酶在食品中的应用

1．2．1在肉类食品中的应用

1．2．2改良啤酒色泽、口感

1．2．3糕点食品中的松化

1．2．4改善豆类食品

1．2．5在各类蛋白质和多糖分解工艺中的应用

1．3木瓜蛋白酶结构及其相关性质研究进展

1．4分子模拟技术介绍

1．5分子力场

1．6分子动力学模拟

1．6．1分子动力学模拟简介

1．6．2分子动力学常见系综

1．6．3分子动力学模拟的溶剂模型

1．6．4分子动力学模拟在生物大分子研究中的应用

1．7分子对接

1．7．1分子对接的简介

1．8．2研究的主要内容

2材料与方法

2．1主要药品及试剂

2．2实验主要仪器

2．3．1电泳主要试剂的配制

2．3．2酶活测定主要试剂的配制

2．4实验方法

2．4．1木瓜蛋白酶样品的加热处理

2．4．2木瓜蛋白酶样品的超高压加工处理

2．4．3酪氨酸标准曲线的绘制

2．4．4木瓜蛋白酶活力的测定

2．4．5 SDS-PAGE测定蛋白分子量的变化

2．4．6傅里叶红外光谱测量蛋R-级结构的变化

2．4．7激发木瓜蛋白酶内源性荧光光谱的测定

2．4．8木瓜蛋白酶表面疏水性的测定

2．4．9分子动力学模拟方法

2．4．10 ZDOCK模拟方法

3结果与讨论

3．1湿热对木瓜蛋白酶的影响

3．1．1湿热对木瓜蛋白酶活性的影响

3．1．2湿热对木瓜蛋白酶二级结构的影响

3．1．3湿热对木瓜蛋白酶分子量的影响

3．1．4湿热对木瓜蛋白酶荧光强度的影响

3．1．5湿热对木瓜蛋白酶疏水性的影响

3．2干热对木瓜蛋白酶的影响

3．2．1干热对木瓜蛋白酶活性的影响

3．2．2干热对木瓜蛋白酶二级结构的影响

3．2．3干热对木瓜蛋白酶分子量的影响

3．2．4干热对木瓜蛋白酶荧光强度的影响

3．2．5干热对木瓜蛋白酶疏水性的影响

3．3湿压对木瓜蛋白酶的影响

3．3．1湿压对木瓜蛋白酶活性的影响

3．3．2湿压对木瓜蛋白酶二级结构的影响

3．3．3湿压对木瓜蛋白酶分子量的影响

3．3．4湿压对木瓜蛋白酶荧光强度的影响

3．3．5湿压对木瓜蛋白酶疏水性的影响

3．4干压对木瓜蛋白酶的影响

3．4．1干压对木瓜蛋白酶活性的影响

3．4．2干压对木瓜蛋白酶二级结构的影响

3．4．3干压对木瓜蛋白酶分子量的影响

3．4．4干压对木瓜蛋白酶荧光强度的影响

3．4．5干压对木瓜蛋白酶疏水性的影响

3．5分子动力学模拟温度对木瓜蛋白酶的影响

3．5．1分子动力学模拟温度的结构叠加图

3．5．2模拟温度对木瓜蛋白酶上所有Cα原子位置RMSD的影响

3．5．3模拟温度对木瓜蛋白酶回旋半径的影响

3．5．4模拟温度对木瓜蛋白酶关键氨基酸Cα原子距离的影响

3．6．1分子动力学模拟压强的结构叠加图

3．6．2模拟压强对木瓜蛋白酶上所有Cα原子位置RMSD的影响

3．6．3模拟压强对木瓜蛋白酶回旋半径的影响

3．6．4模拟压强对木瓜蛋白酶关键氨基酸Cα原子距离的影响

3．7木瓜蛋白酶变性结构的研究

3．7．1模拟高温对木瓜蛋白酶结构的影响

3．7．2模拟高温对木瓜蛋白酶上所有Cα原子位置RMSD的影响

3．7．3模拟高温对木瓜蛋白酶回旋半径的影响

3．7．4模拟高温对木瓜蛋白酶关键氨基酸Cα原子距离的影响

3．8木瓜蛋白酶水解大豆分离蛋白的研究

4结论

4．1全文总结

4．2本文创新之处

4．3论文不足之处

5 展望

参考文献

7攻读硕士学位期间发表论文情况

致谢