接枝十六烷基链的聚天冬氨酸固定超氧化物歧化酶和过氧化氢酶的研究

摘要

超氧化物歧化酶(SOD)可以交替催化超氧化物自由基(O2-)，使其发生歧化反应变为普通分子氧(O2)和过氧化氢(H2O2)，这使得超氧化物歧化酶具有关键的抗氧化作用，在人类的生产生活中是不可或缺的;过氧化氢酶(CAT)可以催化过氧化氢(H2O2)，使其变为水(H2O)和氧(O2)，从而使超氧化物歧化酶催化反应所产生的过氧化氢变为完全无害的物质，且可以促进超氧化物歧化酶的催化反应。固定化酶使得酶的稳定性提高，且便于回收、再利用，对于环境也有保护作用，具有很强的现实意义。
　　本论文首先对SOD-ELP和CAT-ELP在适宜的条件下进行表达纯化，之后，通过酸催化热缩聚、水浴、碱性条件下水解的方法制得可溶性的聚合物载体接枝十六烷基链的聚天冬氨酸(PASP-C16)。然后，使用NHS-EDC化学交联法将SOD-ELP和CAT-ELP固定到PASP-C16上。得出:交联单酶和交联双酶都具有活性，且与游离酶相比，活性损失不大;另外，通过比较交联单酶和交联双酶的活性，得出了CAT可以促进SOD的催化反应，两种酶具有协同作用。证明了交联双酶可以更有效地提升反应速率，具有更广阔的市场前景。
　　此外，本论文运用了扫描电子显微镜、红外光谱、荧光光谱、激光扫描共聚焦显微镜、圆二色光谱等一些仪器对载体、游离酶及固定酶进行了表征分析。扫描电子显微镜、红外光谱和激光扫描共聚焦显微镜的实验结果证明了单酶SOD和双酶SOD-CAT确实通过交联的方法固定在了载体PASP-C16上。荧光光谱通过使用荧光猝灭剂丙烯酰胺对固定前和固定后的酶进行猝灭反应，得出的结论为固定化使酶的稳定性得到了提高，使酶不易因环境的改变而改变蛋白结构。圆二色光谱(CD)通过对固定前和固定后的酶的二级结构进行分析，得出的结论为固定化并没有使酶的二级结构发生太大的改变，α-螺旋的含量略微有些下降，无规则卷曲变多，可初步的确保酶活性没有丧失。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 酶的概述

1．2 固定化酶的概述

1．2．1 固定方法

1．2．2 固定化酶的商业用途

1．3 聚天冬氨酸(PASP)的概述

1．3．1 PASP的性质和结构

1．3．2 PASP的合成

1．3．3 PASP的应用

1．4 聚天冬氨酸接枝十六胺(PASP-C16)的研究进展

1．5 超氧化物歧化酶(SOD)的概述

1．5．2 SOD的类型

1．5．3 SOD的生理学意义

1．5．4 SOD的药理活性

1．6．1 CAT的历史

1．6．2 CAT的结构

1．6．3 CAT的反应机理及功能

1．6．4 CAT的生物分布

1．7 论文主要内容及意义

第二章 超氧化物歧化酶及过氧化氢酶的表达和纯化

2．1 前言

2．2 实验材料和方法

2．2．1 实验仪器

2．2．2 实验材料

2．2．3 实验试剂

2．2．4 实验方法

2．3 结果与讨论

2．3．2 CAT-ELP的表达和纯化

2．3．3 SOD-ELP和CAT-ELP的酶(蛋白)浓度

2．4 本章小结

第三章 载体的制备以及固定化酶的研究及表征

3．1 前言

3．2 实验材料和方法

3．2．1 实验仪器

3．2．2 实验材料

3．2．3 实验试剂

3．2．4 实验方法

3．2．5 表征方法

3．3 结果与讨论

3．3．2 红外光谱(FT-IR)分析

3．3．3 荧光光谱分析

3．3．4 激光扫描共聚焦显微镜(CLSM)分析

3．3．5 圆二色光谱(CD)分析

3．4 本章小结

第四章 固定化酶酶活的测定

4．1 前言

4．2 实验仪器与方法

4．2．1 实验仪器

4．2．2 实验方法

4．3 结果与讨论

4．3．2 SOD-ELP及PASP-C16-SOD的酶活

4．3．3 SOD-ELP，CAT-ELP及PASP-C16-SOD-CAT的酶活

4．4 本章小结

第五章 结论与展望

5．1 结论

5．2 展望

参考文献

附录

致谢

作者简介