论文部分内容阅读
本论文以研究金纳米粒子（Au NPs）表面固定化对辣根过氧化物酶（HRP）结构和活性的影响为出发点，系统的研究了以牛血清白蛋白（BSA）为添加物的HRP固定化过程中结构和活性的变化规律，并且在此基础上对Au NPs表面性质如何影响固定化HRP结构和活性机制进行了初步的探讨。1.以水相中柠檬酸钠还原法制备的25nm的Au NPs为载体，系统的研究了HRP在Au NPs表面固定化过程中结构和活性的变化。在Au NPs表面固定化的HRP活性只剩下自由态HRP的30%。固定化HRP活性随着固定化时间下降的趋势与固定化HRP活性中心附近三级结构变化趋势完全符合，而与二级结构变化没有明显的相关性。说明HRP的活性是与活性中心附近三级结构密切相关的。2.研究了BSA对在Au NPs表面固定化HRP结构和活性的影响以及相关机理。BSA做为添加物，可以使固定化HRP活性提升到自由态HRP活性的80%。结构表征表明BSA的引入会阻止固定化HRP活性中心附近三级结构的变化，是使固定化HRP活性提高的首要条件。催化动力学研究表明虽然BSA会妨碍底物与固定化HRP的接近，但是却能提高底物向产物转化的速率，是固定化HRP活性得以提高的第二个原因。3.在认识BSA对自由态HRP影响的基础上，通过在Au NPs表面直接修饰BSA层构建Au NPs-BSA复合载体，进行了HRP固定化的研究。结构表征证明在Au NPs-BSA表面固定化的HRP完全保持了活性中心附近的三级结构。活性和催化动力学研究表明用这种方法制备的固定化HRP有效的降低了BSA对底物与HRP接近的负面作用，并且进一步提高了固定化HRP的催化速率常，使固定化HRP的活性提升到自由态HRP活性的200%。4.以长链巯基配体修饰的Au NPs模拟Au NPs-BSA粒子，研究了Au NPs表面电性质对固定化HRP的影响。结构表征发现不同表面配体修饰的Au NPs固定化HRP时并没有改变HRP活性中心附近三级结构。比较在不同带电性质粒子表面固定化的HRP活性与催化动力学得出载体表面所带负电荷能够提高固定化HRP的催化速率常数，是使固定化HRP活性超过自由态HRP的关键。