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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%。