偶联酶测活系统中酶活性不可逆改变的动力学——Ⅱ.修饰剂同时作用于待测酶和辅助酶

继文献[1],我们进一步研究了修饰剂同时也作用于辅助酶的情况下,偶联法测活体系中酶活性不可逆改变动力学。结果表明,在一定条件下,邹承鲁动力学方法仍可应用于偶联法测活体系。     

不同底物体系下漆酶的失活动力学研究

本文对三种体系的漆酶热失活动力学进行了研究,并对动力学参数进行了相应的分析。结果显示,漆酶在纯水溶液中的失活符合一级动力学模型,其失活方程为lnA=-0. 1353t-2. 2522。在有毒有机物体系(2,4-二氯酚和吲哚溶液)中漆酶的失活仍符合一级失活动力学模型,失活速率常数减小,但半衰期增大。在极性溶液(乙醇)中,漆酶的反应速率常数最小,可能是因为漆酶分子内部作用力的变化导致了漆酶反应变缓;在非极性体系(异辛烷溶液)中,水-疏水体系减少了对酶的伤害,利于酶的稳定,延长了漆酶半衰期;极性或非极性体系中的漆酶失活均符合一级动力学失活模型。     

DPDS和PCMB对氨基酰化酶Ⅰ不可逆抑制动力学研究

本文运用邹氏酶活性不可逆改变的动力学,研究了巯基试剂DPDS,PCMB对氨基酰化酶Ⅰ活性的不可逆抑制作用,判明了这些-SH试剂对于氨基酰化酶Ⅰ的反应类型,发现DPDS对氨基酰化酶Ⅰ的反应为非络合型反应,而PCMB对氨基酰化酶Ⅰ的反应则为络合型,同时,还测定了DPDS,PCMB对氨基酰化酶Ⅰ的不可逆抑制作用的微观速度常数。     

氨基酰化酶在脲溶液中变性时构象变化速度与失活速度的比较

应用了邹氏不可逆抑制动力学的方法,在变性剂存在的条件下,连续监测酶催化的底物反应过程,测定了氨基酰化酶在不同浓度脲溶液中失活的速度常数,并考察了底物的存在对酶失活的保护作用。同时,还比较了氨基酰化酶在不同浓度脲溶液中变性时失活和构象变化的速度。1mol/L,2mol/L脲变性时失活速度常数为为1.62×10~(-2)S~(-1)和2.05×10~(-2)S~(-1),但是酶分子的整体构象尚未发生明显变化。3mol/L脲变性时,失活速度常数为2.56×10~(-2)S~(-1),而变性速度常数为3.72×10~(-3)S~(-1)。失活速度比构象变化速度快大约一个数量级。在4mol/L,5mol/L,6mol/L脲溶液中变性时,酶分子快速失活,而其构象变化速度常数分别为5.27×10~(-3)S~(-1)。5.47×10~(-3)S~(-1),5.56×10~(-3)S~(-1)。可见,在相同浓度的脲溶液中,氨基酰化酶的失活速度明显快于酶分子整体构象变化的速度。上述结果表明,含有辅基金属离子Zn~(2+)的氨基酰化酶的活性部位较酶分子的整体结构也具有一定的柔性。     

微量热法研究过氧化氢酶底物抑制动力学

过氧化氢酶是需氧生物体内抗氧化酶系的重要组分。过氧化氢酶催化过氧化氢分解是一个两底物酶促反应,依照Chance提出的机理,反应速率方程具有一级反应方程的形式。此反应在高浓度底物存在的情况下,表现出明显的不可逆底物抑制。本研究用热动力学方法研究了这一反应,提出了一种不可逆底物抑制机理,并应用该机理求出了相关动力学参数。在310.15K,pH=7.0时k0=9.6×10^5L·mol^-1^·s^-1,k1/k2=2.9×10^6。实验结果证明此机理正确有效。     

毛细管电泳技术在线酶分析研究进展

生物酶是生物体内活细胞产生的生物催化剂,控制着生物体的新陈代谢、营养和能量转换等反应过程.建立生物酶活性及催化反应或抑制反应动力学的快速、准确和有效的测定方法,对于理解生物反应过程、药物研发以及疾病诊治等具有重要意义.毛细管电泳技术由于其具有分离效率高、分析速度快、操作简单和样品消耗少等优点,在酶分析研究中越来越受到关注,正逐渐发展为生物酶快速分析的技术平台.根据酶的存在形态,毛细管电泳在线酶分析可分为均相模式(包括电泳媒介微分析法和在线连续监测酶分析)和异相模式(固定化酶反应器),本文综述了近10年来这2种不同模式及其在酶抑制剂筛选、酶动力学研究和底物定量检测等方面的应用.     

漆酶在纳米多孔金上的固定化及其酶学性质研究

利用纳米材料为载体对酶等生物大分子进行固定化近年来引起人们的浓厚兴趣. 以Au/Ag合金为原料, 通过控制浓硝酸的腐蚀时间再辅以退火处理得到了不同孔径的纳米多孔金(NPG), 利用扫描电镜(SEM)和N2气体吸附仪对孔性质进行了表征. 以NPG为载体, 用α-硫辛酸和N-乙基-N’-(3-二甲基氨基丙基)碳酰二亚胺/N-羟基琥珀酰亚胺(EDC/NHS)对金表面进行活化, 通过化学共价偶联的方法对产自Trametes versicolor的漆酶进行了固定化. 比较了孔径大小对酶固定化量及比活力的影响. 发现小孔径更有利于对该漆酶的固定化. 与游离酶相比, 固定化酶的最适pH没有改变, 但最适温度却从原来的40 ℃升到了60 ℃. 固定化后, 漆酶的pH和热稳定性都明显提高了. 重复使用8次仍能保持初始活力的65%, 且在4 ℃下保存1个月几乎观察不到酶活力的下降. 此外, 失活的固定化酶经浓硝酸处理后, NPG载体可重复利用. 本结果初步显示出了NPG在生物技术领域中的应用潜力.     

不同体系下根霉脂肪酶失活动力学模型研究

对根霉脂肪酶储存稳定性(干燥状态)及在水中,甘油微量水中等不同体系的热失活机理进行了研究,并求出了动力学参数.结果表明该酶在不同的外部环境中热失活机理并不一致:干燥酶粉符合一级失活模型,酶水溶液和酶甘油微水溶液却符合两步串联失活机理,而且证实甘油对该脂肪酶的热稳定性有促进作用.     

单一粒度法研究固定化酶内扩散限制的酶应动力学

本文提出了用一种粒度的固定化酶,利用在高底物浓度与低底物浓度时分别表现为零级反应与一级反应的特点,研究在连续式反应器中内扩散限制下酶反应动力学的方法。通过在棒条状异构化酶上葡萄糖转化为果糖的反应,测求了酶反应的本征参数以及一级反应速度常数、表观米氏常数、底物扩散系数、效率因子等动力学参数。     

基于温度的酶注射式葡萄糖生物传感器检测方法研究

针对酶注射式葡萄糖生物传感器在实际使用中因为标定液与被测液的温度不同而引起的测量结果不准确问题,提出一种基于温度的葡萄糖浓度检测方法.首先根据酶促反应动力学建立目前酶注射式葡萄糖生物传感器浓度检测模型,之后利用阿伦尼乌斯公式建立温度与浓度检测动力学模型中未知参数之间的关系,并将此关系代入浓度检测动力学模型中,以建立基于温度的浓度检测新模型.此模型以温度与酶促反应的电流初始斜率为输入值,以被测葡萄糖浓度为输出值,利用此模型提出了以反应混合液的温度和反应初始电流斜率推导被测液浓度的检测方法.利用改进的检测方法进行检测,不仅能够降低温差的影响,提高检测的准确性,还可以省略常规检测中的人工标定,避免人工标定所需的取样探头拆卸步骤,更加有利于在线使用.分别在25.0,30.0和42.0℃下检测1.5 mg/mL和2.5 mg/mL葡萄糖溶液,利用原检测方法与基于温度的检测方法进行检测,结果表明,基于温度的检测方法回收率均在95.0％以上,明显优于原检测方法.     

水相胶束体系中底物微环境对辣根过氧化物酶催化反应的影响

利用荧光测活法比较了HRP在有机相与水相胶束体系中催化不同芳香胺类的动力学常数,发现在水相胶束体系中,HRP是在一个较严格的亲、疏水界面进行催化反应。同时对界面酶学性质进行了初步研究,讨论了在胶束中不同增溶位置对反应动力学常数的影响。     

木瓜蛋白酶的化学修饰及对其酶活力的影响

用不同酸酐对木瓜蛋白酶进行化学修饰, 以三硝基苯磺酸法(TNBS)测定修饰酶的平均氨基修饰度, 对修饰前后的木瓜蛋白酶分别纯化并通过UV-vis和IR对其结构进行了表征. 考察了温度、pH值和表面活性剂SDS对化学修饰的木瓜蛋白酶活力的影响, 并与天然木瓜蛋白酶进行了比较, 对天然酶和修饰酶进行了动力学研究. 结果表明, 化学修饰木瓜蛋白酶的最适反应温度为80 ℃; 最适pH值为9.0; 在SDS浓度为5 mg•mL－1时修饰酶酶活仍能保持在50%左右; 在所有酶中, 均苯四甲酸酐修饰木瓜蛋白酶的催化效率最高, 为2.442×102. 与天然木瓜蛋白酶相比, 化学修饰木瓜蛋白酶的热稳定性、耐碱性和耐洗涤性得到了显著提高.     

常见金属离子对漆酶酶活的影响

检测了14种不同的金属离子对两种漆酶(laccaseA和laccaseB,简称LacA和LacB)活性的影响.结果表明:Al3+,Fe3+,Ag+,Hg2+对两种漆酶的活性都有抑制作用,其中Fe3+,Ag+的抑制作用最强,酶活完全损失;Mg2+,Cu2+对两种漆酶的活性有激活作用.     

高效液相色谱法测定酶的活性

3β,20α-羟基甾体脱氢酶(3β,20α-HSD)是和胚胎的发育密切相关的;我们于1987年首次从胎羊血中得到该酶的纯品,并对其有关性质进行了研究。但是繁杂的测酶活方法常常延误研究工作的顺利进行,因此寻求一种简便有效的测定方法是很有意义的。经多次实验,我们成功地将高效液相色谱技术(HPLC)用于3β,20α-HSD的活性测定,大大缩短了测定时间,促进了有关研究工作的顺利进行。本文将介绍这种新的测酶活方法。     

二氧化硅纳米与微米颗粒作为固定化酶载体的生物效应

分别将二氧化硅纳米颗粒(SiNPs)与微米颗粒(SiMPs)作为固定化载体, 选择多聚酶牛肝过氧化氢酶(CAT)和单体酶辣根过氧化物酶(HRP)作为酶模型, 通过考察酶固定化后在酶活回收率、热稳定性、 酶促反应最适温度以及酶在水-有机溶剂混合体系中催化能力的变化, 对载体与酶所产生的生物效应差异进行了系统研究. 酶活回收率结果表明, SiNPs显示出比SiMPs优越的对酶无选择性的高生物亲和性, 而SiMPs则能使固定于其上的酶热稳定性大幅度提高, 且二者都能使固定化酶在有机相中的稳定性得到明显增强. 但酶促反应最适温度的变化结果表明, 对不同类型的酶所产生的生物效应则表现出无规律性.     

酶催化动力学光度法测定痕量汞(Ⅱ)

1 引言 基于酶催化反应高效专一、条件温和等优点,曾有人利用葡萄糖氧化酶(GOD)-过氧化物酶-邻联茴香胺偶联反应测定抑制剂Ag+、Hg2+、Pb2+、V*%及激活剂Pd2+;但邻联茴香胺是致癌物,且显色灵敏度低,制约了方法的发展.本文研究了氯取代苯酚衍生物结构对酶偶联体系显色反应的影响,以显色灵敏度更高的3,5-二氯-2-羟基苯磺酸钠(DHBS)代替邻联茴香胺做底物,利用酶催化动力学光度法可检测25～300 μg/L的痕量Hg2+,检出限为8.7×l 0-9 g/mL.用于尿汞测定,与冷原子吸收法无显著性差异,并且仪器简单,干扰较少,避免了汞蒸气的再度污染.     

固酶纳米复合物光电催化性能评估的综合实验——多学科交叉综合性实验教学改革实践

针对现有固酶二氧化钛-碳纳米材料复合物基光电化学传感器存在的环境适应性和抗干扰性欠佳、灵敏度和底物选择性不够高以及构效关系研究不足等问题，系统探讨了不同功能单元与二氧化钛/碳基纳米材料之间各种相互作用与纳米复合物各基元结构、组成以及理化性质之间的关联。在此基础上确定制约其传感效能和应用价值的关键因素，阐述了未来构筑此类传感器构效关系模型所需解决的重点问题。本文设计了一个典型的综合性实验，介绍了固载牛血红蛋白的二氧化钛纳米球-3D氧化石墨烯共价偶联复合物基电极的制备方法。使学生掌握综合运用多种表征测试技术考察固载酶分子与载体各基元间相互作用对酶参与光电催化反应各相关步骤动力学的影响的方法，并了解固酶电极光电催化动力学参数测定的相关理论和方法。     

α-熊果苷对酪氨酸酶二酚酶激活动力学的研究

采用酶动力学方法,以L-多巴为底物,通过酪氨酸酶二酚酶催化反应体系,研究α-熊果苷对二酚酶活性的影响。实验结果表明:α-熊果苷对酪氨酸酶的二酚酶催化反应产生激活效应,反应过程没有迟滞时间;由Lineweaver-Burk双倒数作图得知,在一定范围内,随着催化反应系统中α-熊果苷浓度的增大,动力学参数Km逐渐减小,而最大反应速率Vmax逐渐增大,表明α-熊果苷对酪氨酸酶二酚酶的激活作用为竞争及非竞争混合型;并且从酶的构象变化及减少酶的自杀性失活的角度,阐述了α-熊果苷对酪氨酸酶二酚酶的激活机制。     

微波辐射-酶耦合催化(MIECC)反应

将微波辐射用于非水相酶催化可以获得很多有别于常规加热下的反应结果.本文讨论了微波的非热效应在酶促反应中的表现,探讨了微波辐射对酶的结构、构象、活性及酶催化反应动力学的影响,以及微波辐射-酶耦合催化对反应的对映选择性、底物专一性、前手性选择性和区域选择性的影响.在大多数场合,适当的微波辐射不会损伤酶活而且可以提高反应速率,而对酶特异性的影响则不一而论.     

微波辐射-酶耦合催化(MIECC)反应

将微波辐射用于非水相酶催化可以获得很多有别于常规加热下的反应结果.本文讨论了微波的非热效应在酶促反应中的表现,探讨了微波辐射对酶的结构、构象、活性及酶催化反应动力学的影响,以及微波辐射-酶耦合催化对反应的对映选择性、底物专一性、前手性选择性和区域选择性的影响.在大多数场合,适当的微波辐射不会损伤酶活而且可以提高反应速率,而对酶特异性的影响则不一而论.