芥蓝抗坏血酸过氧化物酶结构稳定性及分子改造研究

来源 :江南大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:InsideADONET
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
抗坏血酸过氧化物酶(Ascorbate Peroxidase, APX, EC1.11.1.11)又称维生素C过氧化物酶,是植物细胞中防御外界氧化胁迫与进行自身活性氧代谢的重要抗氧化酶类,也是理解过氧化物酶结构与功能的重要模式蛋白之一。本论文在实验室前期研究获得的重组蛋白—芥蓝APX的基础上,针对重组蛋白酶活性低、稳定性差的特点,研究了芥蓝APX的活性、结构和稳定之间的关系,并尝试了芥蓝APX的分子改造,取得了以下主要成果:通过正交实验的优化,得到诱导表达的最佳条件为30℃、10h和0.05mmol L-1IPTG,最高比酶活为77.37U g-1,是单因素优化后的1.6倍。对上述条件下得到的纯酶直接添加氯化铁红素(hemin)来提高酶活性,结果表明添加的hemin浓度为5mmol L-1时比酶活是对照的2倍。通过圆二色谱研究了芥蓝APX的二级结构,结果表明在芥蓝APX中,α-螺旋的百分含量大于40%且β-折叠的百分含量小于5%,是典型的全α蛋白。α-螺旋的百分含量与比酶活之间存在比较明显的正相关关系,参与活性部位构成的α-螺旋占所有二级结构的百分含量最大可达60.5%。在低浓度低温的变性过程中,芥蓝APX发生了初始态(N态)→α-螺旋最少态(R态)一步结构变化;在高浓度低温的变性过程中,芥蓝APX发生了N态→平衡态(T态)一步结构变化;在热处理后低温复性的变性过程中,芥蓝APX发生了N态→R态→T态两步结构变化。20~50℃时,芥蓝APX失活速率方程的指数前因子k0=0.1min-1,反应活化能Ea=14.28KJ mol-1;60~90℃时,芥蓝APX失活速率方程的指数前因子k0=0.0027min-1,反应活化能Ea=4.65KJ mol-1。作为稳定剂的硫酸镁和明胶对芥蓝APX的保护效果较好,并且两者之间存在协同作用。硫酸镁与芥蓝APX的最适质量比为400:1,明胶与芥蓝APX的最适质量比为800:1,比酶活分别是未添加的1.7倍和1.9倍。稳定剂对芥蓝APX的保护作用主要是通过减少内部基团的暴露实现的。通过PCR定点突变的方法将芥蓝APX氨基酸序列上第171位的酸性氨基酸天冬氨酸(Asp)突变为碱性氨基酸组氨酸(His),与天然芥蓝APX相比,突变芥蓝APX的α-螺旋百分含量基本保持不变,比酶活增加了2.5%。
其他文献
复杂的工业过程对象往往具有多变量、强耦合、强非线性、时变等特点。采用单一模型难以精确描述其过程特性,模型的精度和推广能力也很差,且成本很高。而多模型系统由于其简单
1,3-丙二醇(1,3-PD)是一种重要的化工原料,其微生物生产方法已经引起了广泛的重视。在主要的1,3-PD生产菌之一——克雷伯肺炎杆菌(Klebsiella pneumoniae)中,甘油通过两个酶
锰过氧化物酶(]manganese peroxidase, MnP)是一种真菌分泌的含有铁血红素的糖基化过氧化物酶,在H2O2与Mn2+同时存在时,能够氧化分解芳香环多聚体等多种难降解化合物,被认为
脂肪酶能够催化油脂水解、酯合成、酯交换及对映体拆分等化学反应,是目前被重点研究的催化剂。然而游离酶的应用往往存在一定的缺陷性,利用固定化技术能够解决脂肪酶的实际应
本研究对江苏碧程环保工程有限公司在不同工艺条件下生产的两个BM复合微生物制剂进行了区系分析。分别用稀释涂平板及划线分离的方法对样品1和样品2进行分离纯化,观察其菌落
酪蛋白巨肽是人乳中K-酪蛋白C端的一个多肽片段,由64个氨基酸组成。它富含人体必需的基本氨基酸和支链氨基酸,因此它可以用作保健品和为特殊病人提供营养。本实验将利用聚合
本论文详细阐述了基于第一性原理的量子输运问题的理论计算方法,并以此为基础研究了分子电子学中分子器件输运的二维石墨烯单层P-N结的拓扑绝缘体输运性质。这一计算模型是建
积雪由于其特殊的性质,对于生活生产既有有利的一面,也有不利的方面,对于新疆来说这种不利的因素更胜。从近年的统计数据来看,新疆春季由于季节性积雪消融而产生的春洪所造成的人
近年来,通过1a型超新星,宇宙微波背景辐射各向异性探测器和宇宙大尺度结构等天文观测可知,当前我们的宇宙正在加速膨胀,宇宙为什么加速膨胀的问题,已经成为目前宇宙学研究的热门的
有限温度场论是处理高温度、高密度下物质性质问题的基本理论。它涉及的物理现象非常丰富,涵盖了核物理、粒子物理、天体物理、凝聚态物理和宇宙学等不同的领域。例如,白矮星中