基于氨基酸氧化酶的α-氨基酸的手性拆分

摘要

α-氨基酸对于生命过程研究和生物医药开发有重要意义。α-氨基酸是蛋白质的主要组分，是生物体中最重要的氨基酸，而所有人体内组成蛋白质的氨基酸则都是α-氨基酸。自然界存在的20种氨基酸中，除甘氨酸外，α-氨基酸都是手性的，它们各自发挥着其独特的功能，与人们的生存、生命息息相关。然而，天然氨基酸数目有限，非天然氨基酸则多为外消旋体，且D-型和L-型对映体的生理作用迥异。
　　本文通过生物催化的方法对外消旋的α-氨基酸进行手性拆分。生物催化中常用的有机体主要是微生物，其本质是利用微生物细胞内的酶进行催化，促进生物转化的进程。酶催化的反应对底物具有高度立体专一的特性，这种性质可用于使外消旋体中的某一异构体参加酶促反应，被消耗为另一物质，而另一异构体不受影响，但性质与消耗后形成的物质明显不同，使利用一般物理分离方法将两个对映体的拆分变为可能。
　　本文实验过程主要分为三个方面:
　　1.通过对微生物的筛选确定各类微生物对α-氨基酸的手性选择:选取DL-Met为反应底物，通过对多种微生物菌株的筛选，进行D-Met和L-Met的拆分，从中筛选出具有高选择性和高效率的菌株。
　　2.选取纤细酵母菌(Rhodotorula graminis，R.g.)作为反应菌株，并对R.g.提供的LMO进行底物特异性和反应机理等进行研究。
　　3.选取气单胞(Aeromonas sp.)和破壁后的HP0203菌（hpDAAO）作为反应菌株，提供D-氨基酸氧化酶(DAAO)，分别对其底物的特异性，反应机理等进行研究。

目录

声明

致谢

摘要

1 光学纯α-氨基酸的研究进展(文献综述)

1．1 光学纯氨基酸的重要性

1．2 化学法合成光学纯α-氨基酸

1．3．酶促法制备光学纯α-氨基酸-生物催化

1．4 论文选题

参考文献

2．制备具有光学活性的α-氨基酸的菌株筛选

2．1．前言

2．2 实验材料与方法

2．3 实验结果与讨论

参考文献

3．基于L-氨基酸氧化酶的手性选择性研究

3．1．前言

3．2 实验材料与方法

3．3 实验结果与讨论

3．3．1 纤细酵母菌(Rhodotorula graminis， R．g．)的L-氨基酸选择性研究

3．3．2 纤细酵母菌(Rhodotorula graminis，R．g．)的底物拓展

3．3．3 纤细酵母菌(Rhodotorula graminis，R．g．)的机理探究

参考文献

4．基于D-氨基酸氧化酶的手性选择性研究

4．1．前言

4．2 实验材料与方法

4．3 实验结果与讨论

4．3．1 气单胞(Aeromonas sp．)全细胞的D-氨基酸选择性研究

4．3．2 气单胞(Aeromonas sp．)全细胞的底物拓展

4．3．3 破壁后的HPO2O3菌(hpDAAO)D-氨基酸选择性研究

4．3．4 hpDAAO的底物拓展

4．3．5 破壁后的HPO2O3菌(hpDAAO)对DL-Met耐量的研究

4．3．6 α-酮酸转化为L-Met的反应研究

4．3．7 hpDAAO的反应机理研究

参考文献

5．总结与展望

附录一：DL-Met与各菌株的反应HPLC谱图

附录二：纤细酵母菌(R．g．)对氨基酸衍生物立体选择性HPLC谱图

附录三：气单胞(Aeromonas sp．)对氨基酸衍生物立体选择性HPLC谱图

附录四：hpDAAO对氨基酸及其衍生物的立体选择性反应式

附录五：hpDAAO对氨基酸衍生物立体选择性HPLC谱图