酶是一種具有催化功能的蛋白質(zhì),幾乎所有的細胞活動過程都需要酶的參與。酶在適宜的條件下能夠進行高效率、高特異性和專一性的催化反應,其在傳感、農(nóng)藥生產(chǎn)、制藥工程以及食品工業(yè)等各個領域都有著廣泛的應用。但是酶容易受到自身穩(wěn)定性(變異和失活)、環(huán)境因素、制備純化、回收利用、生產(chǎn)費用高等因素的影響,限制了其在工業(yè)及生活中的應用,模擬酶的出現(xiàn),克服了天然酶的缺點,作為天然酶的替代者具有高效性卻又有更寬泛的應用范圍,因此受到科研工作者的廣泛關注。水解酶是催化水解反應的一類酶的總稱。本實驗選擇了六大酶類中的絲氨酸水解酶類作為模擬對象,以碘化乙酰硫代膽堿作為該模擬酶的催化底物,用控制變量法分別考察了模擬酶的pH值、溫度、底物濃度、可重復使用性、酶的穩(wěn)定性以及抑制劑對乙酰膽堿酯酶模擬物的抑制程度影響因素。天然水解酶中含有直接參與催化過程的催化基團(催化三聯(lián)體)和底物結合的連接基團。因此,本實驗通過將肽的催化中心(絲氨酸,谷氨酸,組氨酸)和結合位點的氨基酸色氨酸與棉纖維連接來模擬水解酶,得到模擬酶的最適條件。本實驗首先將棉纖維醛基化,得到最佳的醛基化條件是氧化劑濃度在20 g/L溫度是55℃的條件下反應1 h得出的氧化棉纖維的醛基含量是相對較好的),計算得出醛基化效率為1.5%。然后通過醛氨反應將小肽與棉纖維連接,得到連接效率為55%。模擬酶最佳催化條件為在碘化乙酰硫代膽堿濃度為0.683 mM,pH = 9.0,溫度75℃達到最高的催化效率。得到酶的米氏常數(shù)Km=3.39 mM。此研究工作表明,設計的含有活性位點的短肽和棉纖維的組合體能夠有效的模擬天然酶的活性部位,能夠作為模擬酶材料。本研究期望為人造模擬酶的研究提供一些指導和幫助。
【學位單位】：天津科技大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2018
【中圖分類】：TB33
【部分圖文】：

硝基苯酚乙酸酯和碘化乙酰硫化膽堿酯酶的水解。并且進一步證明了纖維化對催化??活性的重要性。２０１４年，反〇比１１￡１（＾７（：１１［１２６］等通過自組裝肽，以鋅離子為連接，形成??了一系列的含有鋅離子的納米纖維化水解模擬酶（圖１－１）。文中設計七條小肽，??Ｚｎ２＋既有助于纖維形成，同時也起輔助作用以催化酰基酯水解。這些結果表明，朊??病毒樣原纖維能夠不僅催化它們自身的形成，而且還可以催化化學反應。因此，它??們可能已經(jīng)成為現(xiàn)代酶發(fā)展的中間體。這些結果也對包含各種生物和非生物金屬離??子的自組裝納米結構化催化劑的設計有影響。??圖１－１概念和設計的概述［１２６１。??Ｆｉｇｕｒｅ?１－１?Ｏｖｃｉ＇ｖｉｃｗ?ｏｆ?ｃｏｎｃｅｐｔ?ａｎｄ?ｄｅｓｉｇｎ＊?１２６１??１．４棉纖維的構成與應用??棉纖維是有葡萄糖單體組成的天然高分子材料，它通過Ｐ—１，４糖苷鍵鏈接而成??（如圖１－３）具有線性半剛性，而且每個葡萄糖單體上都有三個羥基，它們比較活??潑。由于棉纖維中含有許多的葡萄糖單體，而每個單體中都含有三個羥基，所以棉??纖維中含有大量的羥基，其中有一個是伯羥基有兩個是仲羥基，通過一系列的化學??改性將棉纖維制成它的衍生物［１２７’１２８１。棉纖維是我們?nèi)祟惿娴拇笞匀恢泻繕O為??豐富的天然高分子化合物，具有極高的生物可降解性和循環(huán)再生能力。而且因為棉??纖維含有大量氫鍵的原因

３．１．１?ＤＮＰＨ的紫外可見吸收光譜的分析??對０．０１?ｍｇ／ｍＬＤＮＰＨ溶液進行紫外全光譜掃描得出ＤＮＰＨ溶液在３５５?ｎｍ處有??吸收峰（如圖３－１），所以在３５５?ｎｍ處對ＤＮＰＨ溶液進行光度測量測出原始ＤＮＰＨ??溶液的紫外吸光度，再將２．４６?ｍｇ的醛基化棉花與６?ｍｌ?０．１?ｍｇ／ｍＬ?ＤＮＰＨ放入１５?ｍＬ??離心管中反應，最終測反應后的吸光度。??１．０??????０．８?－??０．６?－??ｕ＼／＼??０．２?－??０．０??１?１?＊?１?＇?１?＇?１??????２５０?３００?３５０?４００?４５０?５００?５５０??Ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ／ｎｍ??圖３－１?ＤＮＰＨ的紫外全光譜掃描??Ｆｉｇｕｒｅ?３－１?ＵＶ?ｆｉｉｌｌ?ｓｐｅｃｔｍｍ?ｓｃａｎｎｉｎｇ?ｏｆ?ＤＮＰＨ??３．１．２?ＤＮＰＨ的標準曲線的制備??依次取?０．１?ｍｇ／ｍＬ?ＤＮＰＨ?標液?０．６、０．８、１．０、１．２、１．４、１．６、１．８?ｍＬ?力口水至?３．００??ｍＬ，搖勻。于３５５?ｎｍ測定紫外吸光度Ａ，得到ＤＮＰＨ紫外吸收的標準曲線（如圖??３－２）報據(jù)計算可以得出Ｒ２?＝?０．９９７，由此看出ＤＮＰＨ的濃度與吸光度的關系呈正相??關并且相關性高，并得出加入的ＤＮＰＨ的體積與ＤＮＰＨ的吸光度之間的關系是

３．１．４．１不同氧化劑的濃度對醛基含量的影響??在本實驗中我們以不同濃度氧化劑的在５５°Ｃ溫度下，反應１?ｈ的條件下進行棉??纖維的氧化反應來探究氧化劑濃度對醛基含量的影響（如圖３－３）。??°．５：?Ｈ?一＾??〇?０．４?－?／??Ｉ?／??＿?／??〇．３?－?／??Ｍ?／??ｍ?ｖ??。＋２：?／??０．１?－?／??０．０????１?＇?１?１?１?１?１—??０?１０?２０?３０?４０??氧化劑濃度ｇ／Ｌ??圖３－３不同氧化劑濃度對棉纖維醛基含量的影響??Ｆｉｇｕｒｅ?３－３?Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ?ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ?ｏｆ?ｏｘｉｄａｎｔ?ｏｎ?ｃｏｔｔｏｎ?ｆｉｂｅｒ?ｃｏｎｔｅｎｔ?ｏｆ?ａｌｄｅｈｙｄｅ?ｇｒｏｕｐ．??由圖可知，在氧化反應的初期階段隨著氧化劑高碘酸鈉用量的增加，棉纖維??１８??
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本文編號：2865829