三种侧耳漆酶在烷基咪唑类离子液体中催化特性的研究

漆酶在纸浆漂白、纤维改性、废纸脱墨、废水氯代酚降解等方面有广阔的应用前景,使用离子液体/水混合溶剂可以提高漆酶催化不溶性底物合成或降解的效率,但同时会造成酶的活力下降。作者从红平菇、榆黄菇和糙皮侧耳菌糠中分离得到漆酶并研究了它们在烷基咪唑类离子液体中的催化特性。结果表明,红平菇、榆黄菇和糙皮侧耳漆酶在三种离子液体中均受到抑制作用。几种溶剂的抑制作用排序如下:乙醇<丙酮<1-乙基-3-甲基咪唑硫酸乙酯盐([EMIM]EtOSO_3)<1-丁基-3-甲基咪唑磷酸二丁酯([BMIM]DBP)<1-乙基-3-甲基咪唑醋酸盐([EMIM]Ac)。动力学分析表示,离子液体[EMIM]EtOSO_3与底物2,2'-连氮-二(3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸)(ABTS)对酶分子活性位点发生了竞争性结合,因此推测,漆酶在离子液体中的表观活力与初始酶用量无关,增加ABTS浓度有利于提高反应速率和酶的利用效率。

高温碱性条件下漆酶活力测试方法的研究

用带控温装置的紫外可见光谱仪作为高温酶活检测平台,建立了以2,2’-连氮基-双-(3-乙基苯并二氢噻唑啉-6-磺酸)二铵盐(ABTS)为底物的高温、碱性漆酶活力测试方法,着重探讨了ABTS游离基(ABTS·+)消减对测试的影响,结果表明,本测试系统可供进行83℃以下动力学光谱分析,可用于漆酶的耐温、耐碱性研究,宜采用低离子浓度(4 mmol/L)缓冲液做介质,测试时长1 min,按此条件,在pH 4、7和10时,因ABTS·+消减而产生的误差绝对值分别低于1%,1.5%和5%。使用该系统测得诺维信漆酶最适pH为4.5、最适温度为60℃,还从三种担子菌漆酶中筛选出具有较高耐温性的乌芝酶。

亲木质素多肽的设计及其与苯丙烷二聚体的分子对接

用多肽"阻隔"木质素是一种减少纤维素酶无效结合的新技术。本研究设计了10个多肽序列并构建了三维模型,其中序列FPLGPNHTNPSF与松柏醇和芥子醇的二聚体具有较高的亲和力,该序列中的天冬酰胺与木质素芳核的酚羟基和甲氧基通过氢键连接,其亮氨酸、组氨酸和苏氨酸则与木质素的苯环和脂肪链形成疏水作用。该序列与苯丙烷二聚体的结合能低于Trichoderma reesei纤维素酶的纤维素结合域(CBM),可用于"阻隔"木质素对纤维素酶的无效结合。

Myceliophthora thermophila漆酶与木质素模型物的对接研究

漆酶催化木质素氧化聚合或降解是自然界碳循环的重要环节,其作用机制一直是生物质科学领域的研究热点.文中采用分子模拟技术进行研究,首先构建Myceliophthora thermophila(Mth)漆酶的3D模型,然后用9种木质素模型物在Mth漆酶T_1Cu口袋区做分子对接.结果表明,Mth漆酶中4个Cu离子与高度保守的4个氨基酸片段结合,Mth漆酶与Melanocarpus albomyces漆酶亲缘关系最近(Identity值>74%),以之为模板可得到高质量的3D模型,Ramachandran Plot分析证明模型中所有氨基酸构象都是合理的.在Mth漆酶T_1Cu活性口袋区,木质素单体与Ala192、Lys188和Trp507氢键结合,脂肪链端羧基化会影响Trp507形成氢键,若酚羟基邻位被双甲氧基取代,则会降低单体的结合能.木质素模型物聚合度越高,结合能越低,二者线性相关.由于空间位阻效应,四聚体不能进入活性口袋,需要介体才能被Mth漆酶催化氧化.